目前要完善電流互感器及二次回路極性檢測和一次升流的試驗方法

劉芳奇

（國網湖南省電力公司婁底供電分公司 湖南婁底 417000）

目前要完善電流互感器及二次回路極性檢測和一次升流的試驗方法

劉芳奇

（國網湖南省電力公司婁底供電分公司 湖南婁底 417000）

簡述了電流互感器在電力系統運行中的重要作用，其安裝質量的好壞對系統的運行控制、保護、計量、測量等有重要影響，如TA二次回路接線不正確、接線不牢固、極性接線錯誤等，在回路試驗及驗收中未及時發現或不能發現，將造成保護誤動或運行安全隱患，因此提出了目前電流互感器極性檢測及一次升流試驗中存在不完善的地方，不能有效檢測TA二次回路的正確性，并針對不完善的地方重點論證了改進的方法和措施，提高TA二次回路試驗的準確性及驗收的有效性。

簡述；提出；極性檢測；一次升流；完善；方法

引言

隨著電網的發展及電力自動化水平的提高，及時、準確反映電力系統運行狀態越來越重要，甚至直接影響到電力系統安全穩定運行。而TA是反映電力系統運行狀況的重要設備，如保護的正確動作、系統的潮流分布、計量、系統運行的參數及智能電網的發展都離不開電力系統TA的施工質量及正確運行。例如某220kV變電站110kV間隔向用戶110kV變電站供電過程中，驗收沒有問題，線路沖擊試驗合格，當用戶變電站主變投入過程中，110kV線路光差保護動作，送電失敗。后檢查施工驗收記錄，電流互感器一次升流試驗沒有問題、TA極性試驗合格，而實際情況是TA二次回路C相接錯，而傳統試驗方法沒能反映出來，因此需完善傳統的電力系統TA一次升流及TA極性試驗方法。

1 電力系統電流互感器在電網運行中的作用及主要注意事項

1.1 電流互感器主要作用

把大電流按一定比例變換成小電流，提供各種儀表使用和繼電保護用的電流，并將二次系統與高電壓隔離，它不僅保證了人身和設備的安全，而且使儀表和保護設備的制造簡單化、標準化。為了保證電力系統安全經濟運行，必須對電力設備的運行情況進行監視和測量，但一般的測量和保護裝置不能直接接入高壓設備，而需要將一次系統的大電流按比例變換成小電流，供測量儀表和保護裝置使用。在測量交變電流的大電流時，為便于二次儀表、保護裝置等需要轉換為比較統一的電流，目前我國規定電流互感器的二次額定電流為5A或1A，另外線路上的電壓都比較高，直接測量是非常危險的，特別在超高壓、特高壓線路上直接測量是不現實的，因此，電流互感器在電力系統中主要起著變流和電氣隔離作用，同時它又是電力系統中測量儀表、繼電保護等二次設備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器，電流互感器將一次系統高電流按比例轉換成低電流，電流互感器一次側接在一次系統，二次側接儀表、計量裝置、繼電保護等。所以電流互感器分為測量、計量用電流互感器和保護用電流互感器，測量、計量用電流互感器的作用是用來測量運行設備電流和計量（計費）；保護用電流互感器主要與繼電保護配合，在線路發生短路或過載等故障時，向繼電保護裝置提供信號切斷故障電路，以保護供電系統的穩定和安全。

1.2 主要注意事項

1.2.1 電流互感器的二次側必須接地

電流互感器的二次側接地屬于保護接地。因為一、二次側如果絕緣損壞，一次側高壓串到二次側，就會威脅到人身和設備的安全，所以二次側必須接地。

1.2.2 電流互感器的二次側不允許開路運行

電流互感器的二次不允許開路運行。如電流互感器在運行中時副線圈斷開，這樣電流互感器的副邊電流為零，起去磁作用的磁電勢將消失，而電流互感器原邊的磁電勢不變，原邊被測電流全部成為勵磁電流，將使鐵芯中磁通急劇增加，鐵芯會嚴重發熱以致會燒壞線圈絕緣，或使高壓側對地短路。另外電流互感器的副線圈開路也會感應很高的電壓，這對儀表、保護設備等將是很危險的，故電流互感器的二次側在運行中時不允許開路運行。

1.2.3 應選擇合適的電流互感器二次接線方式

電流互感器二次側的接線方式主要有：有使用兩個電流互感器的兩相二次不完全星形接線方式和兩相二次電流差接線方式，有使用三個電流互感器的三相二次完全星形（Y）接線方式、三相三角形（Δ）接線方式和單相接線方式、零序電流接線方式。不同的接線方式適應不同的系統及設備，只有正確選擇電流互感器的接線方式才能正確測量所需的電流參數，提高保護的靈敏度、繼電保護動作的正確性和保證測量儀表的準確度，因此在設計、施工及驗收中，應正確選擇和注意電流互感器的接線方式是否合適系統和設備，確保工程施工質量及運行要求。

1.2.4 電流互感器的二次側只能一點接地

電流互感器的二次側只允許一點接地，不能多點接地。若發生多點接地，則可能引起分流使電氣測量的誤差增大或影響繼電保護的正確動作。因此在施工和驗收中要特別注意電流互感器的二次側只允許一點接地，不允許多點接地。

2 電力系統電流互感器極性準確性的重要性及極性的表示方法

2.1 電流互感器極性在電網中的作用

在電力系統中，電流互感器的極性與保護、計量、遠方控制、遙測等密切相關，因此電流互感器的極性在電力系統中有著重要作用。例如在某110kV變電站改擴建工程中，110kV進線間隔電流互感器測量二次回路極性接錯（110kV部分為內橋接線方式），運行了多年未發現，當二期工程投入運行時，系統測得負荷分布就不正確了，也就不能正確反映有功、無功的潮流分布；2014年某220kV變電站110kV間隔向用戶110kV變電站送電，線路沖擊試驗合格，當用戶變電站主變投入時110kV線路光纖差動保護動作跳閘，C相有“故障差動電流”，經查驗雖然一次升流沒有問題，電流互感器極性檢查沒有問題，但問題出在C相“火線”與“零線”接錯，導至用戶變電站主變投入時線路跳閘的原因；還有主變差動保護TA極性接錯造成主變送電差動保護動作跳閘的事例較多，因此TA極性在電網安全穩定運行中有著重要作用，在新建、擴建、改建中一定要引起高度重視，確保送電順利，電網運行穩定安全。

2.2 電流互感器極性的表示方法

電流互感器在交流回路中使用，在交流回路中電流的方向隨時間在改變，也就是交流電是有方向性的。電流互感器的極性指的是某一時刻一次側極性與二次側某一端極性相同，即同時為正、或同時為負，稱此極性為同名端或同極性端，用符號“*”、“-”、或“.”表示，也可理解為一次電流與二電流的的方向關系。按照規定，電流互感器一次線圈首端標注為L1，尾端標注為L2；電流互感器二次線圈首端標注為K1，尾端標注為K2。在接線中，L1和K1稱為同極性端，L2和K2稱為同極性端。因此在施工和驗收中一定要注意此特點。

3 目前電流互感器極性檢測及一次升流試驗存在不完善的地方

3.1 目前電流互感器在施工現場的正常試驗方法

TA到現場后，開箱驗收，然后二次試驗人員做TA伏安特性試驗、變比試驗、極性試驗等，如沒有問題，將TA就位安裝、二次電纜施工，接入保護、計量、測量、故障錄波等裝置中，完成二次接線施工后，保護、計量、測量、故障錄波等裝置校驗，一次回路每相加一次模擬電流，測測二次回路的正確性。

3.2 目前電流互感器在施工現場的檢測方法存在不完善的地方

首先檢測電流互感器的極性，然后二次回路接線。如圖2，C相二次接線頭標號弄錯，將C411二次接線頭接到了N411接線端子上，而N411二次接線頭接到了C411接線端子上，這樣雖然電流互感器極性沒錯，但TA二次回路在施工過程中可能會出現錯誤，也就是TA二回路極性接錯，而常規一次每相升流試驗無法發現，如圖2所示，如二次回路按圖1接線，TA二次回路完成后，一次升流合格，就可投入運行了，但如圖2接線，一次升流雖然合格，可是TA要是投入運行就出問題了。因此TA在新建、擴建、改建的施工和驗收中，TA極性試驗、一次升流試驗雖完善上述方法，確保TA二次回路準確可靠。

圖1

圖2

4 完善電流互感器及二次回路試驗、檢測方法

4.1 完善施工中的試驗、檢測方法

TA到現場做了極性、伏安特性、變比等試驗后，TA二次回路施工完成后，同樣還要在保護屏、計量屏、測量屏、母差保護屏、故障錄波屏等處進一步檢測TA二次回路極性的正確性。如上圖2，在保護屏端子排處檢測TA二次回路的極性，C相411接線頭與N411接線頭接錯導至TA保護二次回路極性錯誤就能檢測出來，這樣就可以預防TA二次回路極性錯誤。

二次回路施工完成后，在一次設備附近端子箱處在每組TA二次回路上加三相對稱二次交流電流，進一步檢測二次回路的正確性及二次設備的完好狀態。

二次回路及二次設備檢測、調試完成后，恢復所有二次接線，然后做一次升流試驗。一次升流試驗前，測量二次回路絕緣電阻，并確保TA二次回路沒有多點接地，確定TA二次回路只有一點接地后，恢復TA二次接地，然后每相加模擬一次電流，檢查TA二次回路接線的完整性及二次設備的完好性。一次升流試驗合格后，TA二次回路上不能再進行任何工作。

4.2 完善驗收中的試驗、檢測方法

TA在新安裝、更換、二次回路改造投運之前都會認真驗收，但仍然出現TA二次回路開路、極性接錯、變比不正確、多點接地等現象，導至送電不順利，甚至威脅人身、設備安全及系統穩定運行。例如某220kV變電站220kV出線間隔給大用戶送電，保護屏上某組電流回路電流端子虛連接，接觸電阻大，在送電過程中TA二次回路產生過電壓起火，造成端子排及部分保護插件燒毀，影響了及時供電。因此在TA及二次回路驗收中需完善如下方法：加強防多點接地、防極性接錯、防電流回路開路等驗收，確保TA及其二次回路的驗收效果。

5 結束語

電流互感器在電網運行中起著重要作用，TA及其二次回路出現施工質量問題，將影響設備順利送電及系統安全穩定運行。因此在施工及驗收中，要完善電流互感器及二次回路的檢測及試驗方法，確保每次送電順利及電網安全穩定運行。

TM452

A

1004-7344（2016）29-0089-02

2016-9-30

劉芳奇（1964-），男，工程師，主要從事變電施工、變電站新建、擴建改造工作。