防止500kV電流互感器保護死區的方法

徐 俊 孫宗云 馮 田 王 芬

(1.南方電網超高壓輸電公司曲靖局，云南 曲靖 655000;2.云南電網公司曲靖供電局，云南 曲靖 655000)

1 前言

某500kV變電站發生了一起由于罐式斷路器的電流互感器未交叉接線，致使保護存在死區，導致在斷路器內部故障時，使事故范圍擴大、設備報廢的事故。為解決罐式斷路器的電流互感器交叉接線、防止保護死區，確保電網和設備安全、避免類似事故重演，現將接線方式、極性判別和試驗方法總結起來，僅供參考。

在保護配置和電流互感器交叉接線正確的情況下，保證所有間隔的極性指向一致時，就可以使該串電氣設備處于保護范圍之內，就不會存在保護死區的問題。

現將接線方式、極性判別和試驗方法總結如下。

2 測試原理

2.1 工作原理

能否正確地辨別電流互感器線圈的極性，對繼電保護裝置的正確工作有直接影響。標記方法是用不同的文字符號標以相同的注腳表示同極性端。通常用L1和K1、L2和K2分別表示一、二次線圈的始端和末端 (同極性端)。

電流互感器線圈極性與一、二次側各電氣量的正方向緊密相關，從原理上講，各電氣量正方向的選取可以是任意的，但電磁現象的規律是一致的，因此，表示電磁規律的方程式和相量圖必須與各電氣量選定的正方向相對應。就是說，一旦各電氣量的正方向選定，反應電磁規律的方程式和相量圖中各電氣量的相互關系就隨之確定，不能任意改動。

對于繼電保護用的互感器如圖1所示，其一次電壓與二次電壓的正方向，對同極性端來說是相同的;而其一次電流與二次電流的正方向，對同極性端來說則是相反的。即通常規定，U1和U2的正方向都是由線圈的始端指向末端;I1的正方向為由線圈的始端L1流向末端L2，I2的正方向則為由線圈的末端K2流向始端K1。這樣，在某一時刻，如果一次電流的方向為正方向時，二次電流方向也為正，則L1和K1稱為同極性端，一般用“*”號表示。根據這個原則，只要互感器的同極性端已知，則其一、二次電壓、電流的正方向即可直接確定。

圖1 互感器的圖形符號和相量關系

2.2 測試方法原理

在做互感器極性試驗時，通過與套管底座的穿過互感器線圈中心的金屬圓筒與開關外殼構成的電磁通路，利用電磁感應原理，將干電池電壓瞬間加載于互感器外殼上，在互感器的二次側接入一塊指針式萬用表，將其檔位選擇于直流電流毫安檔，通過表計指針的偏轉，即可判斷互感器極性。

3 CT極性的確定

1)對3/2接線方式，在確定了CT位置和作用后，結合全站實際的一次接線情況，確定CT極性，對于線路保護用CT的極性，全部定為由母線指向線路，對于母線保護用CT的極性，當用于I段母線時，定為由II母指向I母，當用于II段母線時，定為由I母指向II母。

2)對四邊形接線方式，由于不配備母差保護，增加了短引線保護，故其CT極性只需統一指向被保護線路或變壓器即可。

4 試驗方法

1)結合現場實際情況，先核對從斷路器機構箱至CT接線盒的接線，核實交叉接線情況。

2)在試驗時，應將開關處于分閘狀態，這樣不僅能保證開關兩側套管CT互相獨立，而且在對CT配置、接線交叉正確性、防止出現保護死區的判斷十分必要。

3)試驗接線:一般情況下，極性檢查是在開關合閘位置用圖2虛線所示接線方式檢查，對于500kV罐式斷路器來講，因該開關套管較長，導線接線位置較高，試驗接線不方便，且開關在合閘位置，如果出現開關兩側套管CT對調的情況，不易發現接線交叉錯誤故不建議采用。按(圖2)實線的接線方式，可降低高空作業風險，而且操作、試驗方便，易于實現，可以清晰判斷出接線交叉是否錯誤。

4)通過測試CT極性的方法進一步判斷電流互感器的交叉接線，防止保護死區出現。

按圖2實線接好線開關停處冷備用狀態，即開關分閘后，使用鉗形電流表確認CT回路確無電流，在該開關端子箱處將與停運開關有關的CT回路連接片打開，在端子箱至開關機構箱的CT二次側引線處接入指針式萬用表。檢查線路側CT時，將甲電池的正極接于開關套管底座靠線路側的螺栓上，負極接開關設備接地的引線上，合分一下刀開關，此時在該開關端子箱內可以看到指針式萬用表的指針偏轉，將此結果記錄下來，再測試另一組CT，以此類推，線路側CT測試完后，將甲電池的極性接線對調，按上述方法進行母線側CT測試，測試工作結束后，根據實際接線，對照圖紙，即可判斷出CT的極性及二次回路是否正確。

圖2 試驗接線示意圖

表1 危險點分析及采取的安全措施

5 結束語

500kV變電站采用3/2接線或四邊形接線方式時，斷路器的CT交叉接線關系到電網、設備的安全。正確的設計理念和試驗方法、合理的CT配置、清晰明了的二次接線，避免運行設備存在保護死區、確保繼電保護裝置的正確動作，以上所使用的接線位置及方法，經現場實際使用，安全可靠，效果明顯，且在開關分閘狀態下試驗，能準確判斷各組CT的具體用途，確保CT配置、接線交叉正確，可有效防止出現保護死區。