轉子過負荷保護電流互感器二次負荷校核

邸海燕，陳靈峰

（1.浙江衢州學院機械工程學院，浙江省衢州市 324000；2.華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責任公司，浙江省天臺縣 317200）

0 引言

當電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，短路電流往往是所安裝的電流互感器額定電流的幾倍甚至是幾十倍。這就會使電流互感器的鐵芯磁通密度飽和，產(chǎn)生傳變誤差，使得二次電流不能準確的反應一次電流的大小，進而影響繼電保護裝置正確可靠的動作。因此，在現(xiàn)場實際應用中，對電流互感器穩(wěn)態(tài)誤差的評估與計算就顯得十分重要。

本文以某電站轉子過負荷保護用電流互感器為例，對其進行計算和校核。

1 三相短路電流計算

該廠轉子過負荷保護的電流互感器裝設在勵磁變壓器低壓側。因此，先計算最大運行方式下勵磁變壓器低壓側三相短路時的故障電流。

設基準容量SB=1000MVA，500kV側電壓基準值UB=525kV，500kV側電流基準值IB=1.0997kA。

圖1中，X1、X2為最大運行方式下的系統(tǒng)阻抗；X3～X6為主變電抗；X7～X10為發(fā)電機不飽和直軸超瞬態(tài)電抗；X11為勵磁變壓器電抗。

圖1 某電廠系統(tǒng)等值阻抗圖Fig．1 Equivalent impendence diagram of a power station

2 電流互感器5%誤差曲線繪制

該廠轉子過負荷保護用的電流互感器為5P20，變比3000/1A，A、B、C三相安裝（分別為T31、T32、T33）。

2.1 電流互感器伏安特性測試

圖2為伏安特性測試等值電路。

圖2 伏安特性測試等值電路Fig．2 equivalent circuit of the test of the volt ampere characteristics

圖2中：E——TA感應電動勢；Z2——TA二次阻抗；U2——TA二次外加電壓；Ie——TA勵磁電流；I2——TA二次電流

測試伏安特性時，一次側開路，因此I2=Ie，即勵磁電流Ie等于二次繞組電流I2。由此，有如下的關系：

利用伏安特性測試儀，對電流互感器T31、T32、T33分別進行測試，測得的數(shù)據(jù)如表1所示（本文僅列出T31的部分數(shù)據(jù)），同時，測得二次負載阻抗三相分別為7.64Ω、8.341Ω和8.326Ω。

表1 T31的伏安特性數(shù)據(jù)Tab.1 The data of the volt ampere characteristics of the T31

表1中，黑體斜體的是拐點。

將U2的值代入式（1）中，可以得到電流互感器的勵磁特性，即E=f（Ie）。

在堤壩防滲加固工程施工中，施工方案的確定是一項十分重要的內容。為了提升防滲加固施工技術的良好實施效果，一定要在防滲加固這一技術的實施過程中，對其技術應用原因和重要性進行深入分析，并同時保證防滲加固技術其應用的及時性和針對性，由此提升防滲加固技術的應用質量和效果。

2.2 繪制5%誤差曲線

電流互感器接入二次負載后，其等值電路如圖3所示。

在實際應用中，二次總電感基本為零，可忽略，因此可將電流互感器二次負載用純電阻來進行計算。由圖3可得到如下關系：

圖3 接入二次負載的等值電路Fig．3 Equivalent circuit connected in the second side load

IIN為電流互感器一次側額定電流。

由于該廠轉子過負荷保護采用5P20的電流互感器，則當電流互感器誤差為5%時，

其中，k為電流互感器的變比。

因此，

將式（4）代入式（2）得：

同時，

根據(jù)式（1）、式（6）和式（5），以及伏安特性的數(shù)據(jù)，可得到電流互感器T31（A相）的5%誤差數(shù)據(jù)，如表2所示。

由表2可做出T31的5%誤差曲線，如圖4所示。

同法，可做出T32和T33的5%誤差曲線，如圖5和圖6所示。

2.3 二次負載校核

表2 電流互感器T31的5%誤差數(shù)據(jù)Tab.2 The data of 5% error curve of the CT T31

圖4 T31的5%誤差曲線Fig．4 the 5% error curve of the T31

圖5 T32的5%誤差曲線Fig．5 The 5% error curve of the T32

圖6 T33的5%誤差曲線Fig．6 The 5% error curve of the T33

同樣的方法，可得到T32允許的二次負載阻抗Zf（T32）=3.24Ω，T33允許的二次負載阻抗Zf（T33）=3.84Ω。

根據(jù)現(xiàn)場實測，電流互感器T31、T32、T33的二次負荷分別為0.656、0.645Ω和0.653Ω。

因此，該電站轉子過負荷保護用的電流互感器二次負荷是滿足5%誤差曲線要求的。

3 結束語

對電流互感器二次負荷的校核是繼電保護工作者的重要工作之一，這在國家相關規(guī)程中都有規(guī)定，因此必須引起重視。

若經(jīng)過校核，發(fā)現(xiàn)電流互感器的誤差不能滿足要求時，可用如下方法解決：

（1）選擇大容量的電流互感器；

（2）加大二次回路電纜的截面積，從而減小連接阻抗；

（3）加大電流互感器的一次額定電流。

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