在V形接线中电流互感器安装相的选择

闫迎洲

（中国铝业河南分公司，郑州 450041）

在供电系统中，对各种短路故障及其他不正常运行情况，目前所采用的防范措施是安装继电保护装置，因为系统故障时，通常伴有电流增大、电压降低、功率方向改变、设备温度升高等现象发生。而其电流信号变化，主要是通过CT（电流互感器）变流后送入继电保护装置，因此正确安装 CT是确保继电保护装置正确动作的基础，目前 CT的基本接线方式主要有：

1）三相星形接线即Y形接线（如图1a所示），该接线能够反应两相、三相及单相短路故障。且在任何短路故障情况下，流入继电器线圈电流IJ与CT二次侧电流I2相等，其接线系数在任何情况下均为1。

2）两相星形接线即V形接线（如图1b所示），由于其B相没装设CT，B相单相接地故障时，没有故障电流流入继电器线圈，故该接线方式不能用于单相接地保护装置，但该接线方式由于其接线简单、经济性等优点，被广泛应用于工厂6～10kV小电流接地的供电系统中，同时作为相间短路保护装置的接线方式，流入继电器线圈电流IJ与 CT二次侧电流I2也相等，其接线系数在正常工作和相间短路时也为1。

图1 CT星形接线方式原理接线图

1 案例分析

某厂供电系统如图2所示，夏季汛期某天，系统报B相单相接地，随后不久，变电所丙过流保护装置4动作跳闸，造成大面积停电。事故发生时架空线路 II由于小雨发生接地闪烁一瓷瓶被击穿损坏，形成单相接地，伴随有变电所丁一台电机电缆头故障。事故发生后，初步认定为越级跳闸事故，但经保护校验，核查没有问题。后经对现场、建设资料进一步查证：变电所乙为反相序：系统A对其C，系统C对其A，此为早期建厂时历史原因形成，是在外系统母线经套管过墙后标错了A、C，形成企业电网反相序，因其为终端用户，将错就错运行；随着企业发展，电网扩建，新建了中心变电所甲及变电所丙、丁，建设过程中，阴差阳错变电所丁也为反相序，只不过此时系统B为其C，系统C为其B，如图相序所标，企业为10kV电网，CT采用V形（两相不完全星形）接线方式，最后分析判定事故先由架空线路B相单相接地引起，随之A、C相电压升高（或闪烁时形成过电压），而后将系统中绝缘薄弱的系统C相（亦即电缆头中的中间相）对地击穿，最终形成系统中不同地点的B、C相间短路，而在变电所乙、丁的这两相上恰好未装保护装置，最后由变电所丙过流保护装置4“越级”动作，事故扩大。

图2 某公司供电系统网络图

2 V形接线时供电网络CT安装相选择

2.1 系统中两个CT均装在同名相（以A、C为例）的分析

当CT均安装在平行线路同名相时（如图3所示），发生在平行线路不同相两点接地故障时，保护装置动作情况见表1。

说明在两套保护装置动作时间即使在t1=t2的情况，这种接线方式在发生相间故障时不仅能确保一套动作，而且还能保证有 2/3的机会只切除其中一条线路，不出现全停，减少不必要的切除两条线路说明在两套保护装置动作时间t1=t2时，将会有 1/6（不接地系统允许单相接地短时运行），只有在A、C相故障时，才出现全停，这也是在6～10kV小接地电流系统为什么要选择V形接线方式的原因。

图3 自同一变电所引出平行线路上两点示意图

表1 图3中不同线路上两点接地时，安装同名相上两相式保护动作情况分析

2.2 系统中两个CT装在不同名相（线路1装A、C相，线路2装A、B相）的分析

仍以图3为例，当CT安装在平行线路不同名相时，发生在平行线路不同相两点接地故障时，保护装置动作情况见表2。

表2 图3中不同线路上两点接地时，安装不同名相上两相式保护动作情况分析

机会两套保护装置均不动作，发生越级跳闸，扩大停电范围，出现前例情况，这是不允许的，另有1/2机会要同时切除两回线路，只有1/3机会有选择性地只切除一回线路，工作情况很差。

3 结论

V形接线方式由于其简单经济，被广泛应用在中性点直接接地电网和非直接接地电网中，作为相间短路保护，特别是在分布很广的中性点非直接接地电网中，两点接地短路发生在图3的可能性很大，在这种情况下，采用V形接线可以保证有2/3的机会只切除一条线路，比Y形接线具有优越性。而且，当电网中的电流保护采用V形接线方式时，为了避免越级跳闸（表2），必须是在所有的线路上将保护装置安装在两同名相上（一般都装于A、C相上），才能保证在不同线路上发生两点及多点接地时，能有选择的切除故障，缩小停电范围。