差動(dòng)保護(hù)中CT二次接線分析和檢查措施

胡義生 浙江省送變電工程公司 310016

差動(dòng)保護(hù)中CT二次接線分析和檢查措施

胡義生 浙江省送變電工程公司 310016

本文通過(guò)分析差動(dòng)保護(hù)中CT二次接線存在的問(wèn)題，介紹了電流互感器的作用，分析了CT極性接錯(cuò)線給差動(dòng)保護(hù)帶來(lái)的危害，并提出了檢查CT極性的確認(rèn)方法即一次通流法。

差動(dòng)保護(hù)；CT；二次接線；一次通流

差動(dòng)保護(hù)是繼電保護(hù)比較重要的保護(hù)，它是利用基爾霍夫電流定理工作，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流不相等，當(dāng)差動(dòng)電流大于差動(dòng)保護(hù)裝置的整定值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作，將被保護(hù)設(shè)備的各側(cè)斷路器跳開(kāi)，使故障設(shè)備斷開(kāi)電源。保證用于差動(dòng)保護(hù)中的CT接線的正確，是實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)功能的前提條件。

1 電流互感器的極性分析

電流互感器（又稱CT）的一、二次側(cè)都有兩個(gè)引出端子，任何一側(cè)的引出端子用錯(cuò)，都會(huì)使得二次電流或電流相位變化180 °,影響測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置的正確工作，把電流互感器的P1定義為一次極性端，P2定義為一次非極性端，把S1定義為電流互感器的二次極性端，S2定義為電流互感器的二次非極性端，一、二次側(cè)引出端子上同一符號(hào)為同極性端子。電流互感器一次側(cè)引出端子P1和二次側(cè)引出端子S1 都標(biāo)識(shí)了“*”，即P1和S1為同極性端子，當(dāng)一次電流從P1(一次極性端)流向P2（一次非極性端）時(shí)，二次電流從S1（二次極性端）引出；反之，當(dāng)一次電流從P2(一次非極性端)流向P1（一次極性端）時(shí)，二次電流從S2（二次非極性端）引出，如果我們從兩側(cè)同極端子（兩側(cè)標(biāo)“*”號(hào)端，或兩側(cè)非標(biāo)“*”號(hào)端觀察時(shí)，同一、二次側(cè)電流方向相反，故稱這種標(biāo)記為電流互感器減極性標(biāo)記，其一、二次電流相位相同。

2 變壓器縱差保護(hù)CT二次接線分析

在主變壓器為Y/△-11接線組別雙繞組變壓器常規(guī)運(yùn)行方式中，如圖1所示，一次側(cè)電流在電流互感器中自上而下流過(guò)，所以假設(shè)主變?cè)谡Ｇ闆r下高壓側(cè)電流互感器一次電流從P1流入、P2流出，低壓側(cè)電流互感器一次電流從P2流入、P1流出。

其中電流互感器一種常見(jiàn)的接線錯(cuò)誤如圖2所示，Y/△-11雙繞組變壓器，將高壓側(cè)電流互感器二次側(cè)接成△型，將低壓側(cè)電流互感器二次側(cè)接成Y型，即可補(bǔ)償高、低壓側(cè)電流之間30°角的相位差。

圖1

圖中iA、iB、iC分別為高壓側(cè)電流互感器二次繞組三相相電流；ia、ib、ic 分別為低壓側(cè)電流互感器二次繞組三相相電流；iA411、iB411、iC411為高壓側(cè)電流互感器二次繞組三相線電流；ia431、ib431、ic431 分別為低壓側(cè)電流互感器二次繞組三相線電流。可分析出iA411= iA-iC；iB411= iB-iA；iC411=iC- iB；iA411比 iA、iB411比iB、iC411比iC分別滯后30°；ia431=ia、ib431=ib、ic431=ic；且由于變壓器低壓側(cè)電流互感器一次電流從P2流入，P1流出，與高壓側(cè)的電流流向相反。所以，（-ia431）超前iA30°，即ia431滯后iA 150°ia431滯后iA411 120 °。

所以，iA411與ia431、iB411與 ib431、iC411 與ic431分別相差120°，無(wú)論采取什么方法，均無(wú)法達(dá)到相位相反的效果，不能實(shí)現(xiàn)相位補(bǔ)償，保護(hù)區(qū)外故障時(shí)，短路電流與正常負(fù)荷電流的流向相同，這時(shí)差動(dòng)保護(hù)回路會(huì)流過(guò)較大的不平衡電流，差動(dòng)保護(hù)將誤動(dòng)作。綜上所分析，圖2是一種錯(cuò)誤接線，其特點(diǎn)是“A頭頂C尾”，即a與z相連。

顯然，上述Y/△-11接線組別的雙繞變壓器，在采用相位補(bǔ)償方式消除差動(dòng)不平衡電流時(shí)，采取的正確接線方式如圖3所示。

對(duì)其進(jìn)行向量分析如下：iA411= iA-iB；iB411= iB- iC；iC411=iC- iA；iA411比 iA、iB411比iB、iC411比iC分別超前30 °；ia431=ia、ib431=ib、ic431=ic；低壓側(cè)電流互感器一次電流從P2流入，P1流出，與高壓側(cè)的電流流向相反，-ia431、- ib431、-ic431是與低壓側(cè)電流互感器二次繞組各相電流（ia、ib、ic）相對(duì)應(yīng)的電流向量，-ia431電流相位超前高壓側(cè)電流iA 30°與iA411 同相；-ib431超前iB 30°與iB411 同相；-i c 431超前iC 30°與iC411 同相；5、比較圖4可知，iA411與ia431、iB411與 ib431、 iC411與ic431正好相位相反，符合反相的要求。

3 CT二次回路接線正確檢查措施

在設(shè)備投產(chǎn)前，進(jìn)行CT一次通流是對(duì)CT二次回路的驗(yàn)收是非常重要的一個(gè)方法。繼電保護(hù)工作者就可以有足夠的時(shí)間用設(shè)備儀器檢測(cè)各個(gè)CT二次回路的正確性。如主變本體套管的CT回路檢查，因?yàn)橹髯兏叩屠@組沒(méi)有電氣的聯(lián)系，采用恒流源通流試驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)，可以利用所用電系統(tǒng)模擬主變短路故障進(jìn)行升高座CT通流試驗(yàn)，試驗(yàn)原理接線如圖4所示。

圖4 所用電系統(tǒng)模擬主變短路故障進(jìn)行CT通流原理接線

采用380V所用電系統(tǒng)電源對(duì)主變升高座CT進(jìn)行一次通流試驗(yàn)，將主變中壓側(cè)出線CT進(jìn)行三相短接，完成高中壓側(cè)升高座CT的通流試驗(yàn)；再改變接線方式，將低壓側(cè)CT進(jìn)行三相短接，完成高低壓側(cè)升高座CT的通流試驗(yàn)。合上380V電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)主變高壓側(cè)將有380V電壓，主變內(nèi)部將產(chǎn)生短路電流。從保護(hù)裝置上觀察主變各側(cè)電流大小和相位，以及差流的大小，并與計(jì)算值比較應(yīng)該基本相等，且差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作，滿足這些條件就說(shuō)明整個(gè)主變差動(dòng)回路完全正確。

5 小結(jié)

本文主要討論差動(dòng)保護(hù)中CT二次接線問(wèn)題，CT的型號(hào)、變比及極性首先都必須滿足保護(hù)裝置功能的要求，試驗(yàn)人員要非常重視CT的接線，特別是帶差動(dòng)保護(hù)的裝置，充分理解變壓器差動(dòng)保護(hù)原理，實(shí)現(xiàn)方式，以理論為依據(jù)，按照保護(hù)裝置的要求，正確完善CT的二次接線。為了更能保證CT二次回路的正確性，提出了一次通流法,結(jié)合投產(chǎn)過(guò)程中帶負(fù)荷測(cè)試做好六角圖分析，一定能夠發(fā)現(xiàn)并排除CT上所有的問(wèn)題。

[1]國(guó)家電力調(diào)度通信中心.國(guó)家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)培訓(xùn)教材，2009.

[2]高中德. 新型繼電器的原理和分析.南瑞繼保電氣有限公司培訓(xùn)教材.

圖2 變壓器縱差保護(hù)錯(cuò)誤接線方式

圖3 變壓器縱差保護(hù)的一種正確接線方式

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.033