基于主变380V通流的电流互感器极性校验

基于主变３８ｏ　ｖ通流的电流互感器极性校验　电工电气　（２０１０　Ｎｏ．９）　基于主变３８０　Ｖ通流的电流互感器极性校验　芦迪勇　（广东电网公司东莞供电局，广东东莞５２　３１２０）　摘要：介绍了主变及其高、低压侧线路电流互感器一次通电流，模拟全站电流走向，校验电流　互感器的二次接线及极性是否正确。利用现场的测量数据，结合现场电流互感器接线极性图，以电流　电压六角图分析说明了六角图分析数据与极性图吻合。　关键词：　电流互感器；一次通流；极性　中图分类号：ＴＭ４５２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００７—３１７５（２０１０）０９—００４９—０３　Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　Ｐｏｌａｒｉｔｙ　Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　３８０　Ｖ．Ｍａｉｎ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　Ｓ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｃｕｒｒｅｎｔ　ＬＵ　Ｄｉ—ｙｏｎｇ　’（ＤｏｎｇｇｕａｎＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＢｕｒｅａｕ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｏｗｅｒＧｒｉｄＣｏｍｐａｎｙ，Ｄｏｎｇｇｕａｎ　５２３１２０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｍａｄｅ　ｔｏ　ａ　ｍａｉｎ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ａｎｄ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｏｆ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ　ａｔ　ｉｔｓ　ｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅ　ａｎｄ　ｌｏｗ—ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｉｄｅｓ．Ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｖｅｒｉｆｙ　ｗｈｅｔｈｅｒ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｗｉｒｉｎｇ　ｏｆ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ　ａｎｄ　ｐｏｌａｒｉｔｙ　ｗｅｒｅ　ｃｏｒｒｅｃｔ．Ｓｉｔｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｄａｔａ　ｕｓｅｄ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｉｔｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ’ｗｉｒｉｎｇ　ｐｏｌａｒｉｔｙ　ｄｉａｇｒａｍ，ｃｕｒｒｅｎｔ—　ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｉｘ—ａｎｇｌｅ　ｄｉａｇｒａｍ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｓｉｘ—ａｎｇｌｅ　ｄｉａｇｒａｍ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｄａｔａ　ｉｓ　ｉｎ　ｃｏｎｆｏｒｍｉｔｙ　ｗｉｔｈ　ｐｏｌａｒｉｔｙ　ｄｉａｇｒａｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｐｒｉｍａｒｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃｕｒｒｅｎｔ；ｐｏｌａｒｉｔｙ　运行的电流互感器ＣＴ二次侧不能开路，否则将　级跳高压侧断路器，扩大了事故范围。检查发现　主变低后备过流保护定值设定的极性以主变侧为　极性，而低后备ＣＴ极性现场接线以低压侧母线为　极性，使得低压侧母线过流时，低后备保护判为　区外故障而不动作。　会烧毁电流互感器ｃＴ甚至爆炸；而电流互感器ＣＴ　的极性在继电保护的电流方向选择中起决定性作　用，方向错误将会导致保护误动或拒动。因此新　投设备的电流互感器ｃＴ二次接线检查包括二次侧　没有开路、极性符合保护要求，应作为重要环节　来验收。　２００７年３月３１日，广东东莞２２０　ｋＶ景湖站１　１０　ｋＶ　景沿线线路接地故障，景沿线线路保护正确识别出　是线路区内故障，线路保护动作跳开断路器，隔离　１　ＣＴ二次侧事故　２００９年１０月２５日，广东东莞ｌ１０　ｋＶ新民站在投　运两个月后，当天ｌ０　ｋＶ母联并列运行，母联ｃＴ投　入运行后不久，ＣＴ二次侧的一备用组二次线烧焦，检　故障点。假如ｃＴ极性接错，有可能引起线路保护拒　动、母线保护误动，严重扩大事故范围。　２　ＣＴ一次通流数据　图１是主变及线路的ｃＴ安装接线极性图，显示　出ＣＴ的一、二次极性，Ｐｌ是ＣＴ一次极性端，Ｐ２是　查后发现备用组二次侧短接不牢固，两个月前的验　收没有发现此隐患。　２００９年６月１６日，广东东莞ｌｌ０　ｋＶ路东站＃３主　非极性端；Ｓ１是ｃＴ二次极性端，木表示接入到保护　装置的极性端。由图ｌ可知，二次全部以Ｓ１为极　性。　变低压侧过流保护动作，低压侧开关不跳闸，越　作者简介：卢迪勇（１９７７～），男，工程师，本科，从事电力系统继电保护调试与维护工作。　——４９——　电工电气（２０１０　Ｎｏ．９）　图１主变及线路ＣＴ极性图　对ｌ１０　ｋＶ主变，将低压侧三相短接，以３８０　Ｖ电　源按同相序接入到高压侧ＣＴ套管，以钳形电流相位　表ＮＣＴ－－－次侧电流大小和角度，统一以ｌ０　．ｋＶ电压　互感器ＰＴ的Ａ相电压为基准，如果１０　ｋＶ电压互感器　ＰＴ由于还没投运，也可以３８０　Ｖ电源的Ａ相电压为基　准电压。表１是东莞１１０　ｋＶ鱼沙站主变一次通流测　试的电流幅值及角度数据。　表１　１１０　ｋＶ鱼沙站＃３主变通流测试数据　本次测试将低压侧母线上一条馈线三相短　接，从高压侧１１０　ｋＶ线路接／￣３８０　Ｖ电源，这样就　可将高压侧线路、主变、低压侧线路极性同时测　量，能模拟全站的电流从高压侧线路流入，然后　从低压侧线路流出。　３数据分析说明　一５Ｏ一　基于主变３８ｏ　ｖ通流的电流互感器极性校验　相序分析：以相位表测电流相位，常用的相位　表都是滞后式相位表，以一相电压接入相位表作为　基准，此时钳表测得的电流角度就是滞后于基准电压　的角度，也就是将基准电压角度逆时针旋转的角度。　参考文献［１］中指出，电流互感器制造工艺要　求角度误差在７。范围内。如果两ＣＴ角度误差正好相　反，那么最大允许相差１４。。以Ａ相电压为基准，测　得各组ｃＴ的Ａ—Ｂ—ｃ相电流角度均按顺时针相差　１２０。，相序正确，角度误差都在合格范围。　极性分析：参考文献［２］将电流互感器的极性　作了定义：互感电流流进线圈的端子与其互感电　压的正极性端，称为两耦合线圈的同名端。从图　２看，一次电流作为互感电流从Ｐ１流进线圈，互感　电压在ｓ１呈高电平正极性，电流从Ｓ１流出到保护装　置的极性端（Ａ／Ｂ／Ｃ接线端子），因此Ｐｌ、Ｓ１是同名　端，这种接法在工程上称正极性接法（正接法）。同　样，Ｐ２、Ｓ２也是一组同名端。　二次　电流　图２　ＣＴ正极性接法　高压侧线路ＣＴ１：高压侧线路保护需保护本站　与对侧站问的线路，线路故障时电流从本站高压侧　母线流向站外，也就从Ｐｌ流进Ｃ，Ｉ’，从Ｐ２流出ｃＴ。ＣＴ的　一次极性端Ｐ１靠高压侧母线，二次绕组Ｓ１也作为极　性端，是正极性接法，也称作以母线为极性接法。测　得线路角度为２６１。（以Ａ相说明，以下同）。　高压￣ＯＣＴ２：高压侧ＣＴ２有高后备保护、高压侧　差动保护两组保护用绕组，均保护主变高压侧以下　部分，故障时电流都是从高压侧端向下流出，即从　Ｐｌ流进，Ｐ２流出，因此两绕组极性同方向。Ｐｌ靠母　线，ｓｌ作极性端，也是以母线为极性接法。相对于　现时的３８０　Ｖ电源接于高压侧线路上，高压侧线路　ＣＴ１反接法，主变高压侧ＣＴ２正接法，因此两ＣＴ角度　相差约１８０。。　低压￣ＵＣＴ３：低压￣ＵＣＴ３主要用作差动保护，与　高压￣ＵＣＴ２的差动组匹配，保护上部的主变，故障　时差动电流从低压侧母线流向主变，所以Ｐ１靠低压　侧母线，仍是以母线为极性。　基于主变３８Ｏ　ｙ通流的电流互感器极性校验　电工电气　（２０１０　Ｎｏ．９）　相对于３８０　Ｖ电源接于高压侧，高压＇［ＮＣＴ２为正　接法，而低压｛ＮＣＴ３为反接法，两ＣＴ反方向，角度　本应相差１８０。，现在相位相差：２２９　７８。＝１５１。。　后高压侧（星形侧）ＣＴ２同相电流相位１５１。，也符合　参考文献［３］中变压器绕组Ｙ／ｄｌ１接法的角度差。　低压侧ＣＴ４：低压ＩＮＣ＇＇Ｔ４用作主变后备保护、１０　ｋＶ　母线备自投功能，正极性接法，故障时电流都是从　主变侧向下流向母线侧；而测控电流不判方向，因　此三绕组极性接成同方向。高压＇［ＮＣＴ２、低压侧ｃＴ４　都是一个方向，角度却相差约３０。，符合参考文献　［１］要求：变压器的三角侧电流相位超前星形侧电　流３０。，极性正确。　注意到该降压变压器内部绕组采用Ｙ／ｄｌ１接　法，参考文献［３］指出：联结组为Ｙ／ｄ１ｌ的变压器，三　角侧线电流相位超前星形侧的同一相电流３Ｏ。。变　电站里的降压变电压器高压侧绕组是星形接法，低压　侧绕组是三角形接法。　为此，对高、低压｛￣ＩｊＣＴ差动组相位作六角图分　析，六角图仍以上述测试数据为基础，以ｌＯ　ｋＶ电　压互感器ＰＴ的Ａ相电压为基准，分别取高压侧、低　馈线ＣＴ５：馈线只用Ａ／Ｃ两相ＣＴ，保护馈线出　线。现在常用的馈线保护装置、电容器保护装置，基　本只用过流保护，不判电流方向，因此极性可随意　压侧的差动组为例作图说明，如图３所示：图中实线　的，　表示高压侧电流，虚线的，　表示低压侧电流。　’　接。但为了统一接法，该站的馈线、电容器ＣＴ均仍　按母线的极性为正极性接法，以便以后有需要判极　性时直接使用。　—、　！土——　～４结语　通过测量主变及高低压侧ＣＴ一次升流数据，结　～－－￣／，ｏ　合ｃＴ接线极性图，对ＣＴ接线及极性分析，在新设备　．　投产前校验出ＣＴ接线及极性正确，使新设备能顺利　送电，也能使日后发生事故时保护能正确动作、没　有误动。　图３高低压侧差动电流相位图　由于低压｛ｎ），ｌＪＣＴ３为反接法，与高压＇＇ｌ￣Ｊ］ＣＴ２反方　向，现将低压侧Ａ相角度反相，使低压侧Ａ相角度模　拟成正接法，见图３中的　，。则『１ａ，滞后　角为：２２９。－　１８０。＝４９。，再将『ｌａ，与，ｈ　比较，￣．ｊｔ／　超前，ｈ　角度　０为：Ⅱ＝７８。－４９。：２９。。　参考文献　［１］袁季修，盛和乐，吴聚业．保护用电流互感器应用　指南［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００４．　［２］邱关源．电路［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９８．　［３］孙成宝．继电保护［Ｍｊ．北京：中国电力出版社，２００５．　收稿日期：２０１０—０５—２９　因此，如果低压ＩＮＣＴ３也是正接法，同相的电　＇流相位将会超前高压侧同相电流相位２９。，现低压　￣ＪＣＴ３反接法，低压侧（三角侧）ＣＴ３同相电流相位滞　（上接第３６页）　４结语　论述了单三相供电的模式，并通过案例比较　分析了两种供电方式，现得出结论：单相供电模式　因为其具有小容量、密布点、短半径等特点，能够　有效地降低配电网线路损耗以及优化电压质量，所　以其主要适用于以下几种情况：线路长（即供电半　径大）；密度小（即最大负荷小）；分布广（即住户分　散，负荷不集中）；波动大（即负荷峰谷差值大，变压　器实际负载率低）；三相变布点比较困难的场合。　参考文献　［１］刘崇伟，王玮，齐伟夫，王志钢．城乡电网单三相混　合配电技术研究［Ｊ］．电气应用，２００９，２８（１）：１６—１９．　［２］毛峰．单三相混合供电方式探析［Ｊ］．安徽电气工程　职业技术学院学报，２００５，１０（３）：２８—３１．　［３］王永生，尤爱秀．农网１０　ｋＶ配电线路经济供电半径　浅析［Ｊ］．山西电力，２００６（５）：２８—２９．　收稿日期：２０１０—０５－２４　—５１—