电流互感器的稳定性不足引起保护越级跳闸的思考

柯时军

摘 要：继电保护从业人员在工作中偶尔会遇到配电网馈线保护电流互感器爆炸，本级的开关拒动，引起变压器的低后备保护（上一级）动作，很长一段时间内这种保护越级未进行分析而是更换电流互感器，此处对电流互感器的热稳定及动稳定性进行了专门的分析，最后接合多年的从业经验给出了满足6-10KV配电网保护用电流互感器热稳电流及动稳电流的经验值。

关健词：电流互感器；稳定性；保护

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.114

1 电流互感器稳定性不足的实例

国网××市供电公司110KV变电站10KV馈线保护电流互感器稳定性不满足要求于2012年7月13日16：50分爆炸，开关拒动引起保护越级跳闸（主变低后备动作）引发10KV母线失压造成所供一类、二类用户停电数小时（图1，图2）。

2 按短路情况来校验电流互感器的动热稳定性

2.1 三相短路电流的计算

在经过0.2s后，短路暂态过程就衰减完毕，此时的短路电流就达到了稳定状态，被称为短路稳态电流，用Ik表示。

2.2 电流互感器热稳定校验

电流互感器耐受短路电流的热效应而不损坏的能力称为它们的热稳定性。

以10kV出线的电流互感器而言，如果线路的任何一点发生短路，短路电流都会流过该电流互感器。随着短路点离母线的距离加大，短路电流逐渐变小。短路点靠近母线处时，短路电流最大，数值基本与母线短路电流一样。与此相同，负荷侧变电站母线流过进线电流互感器的短路电流也是基本与负荷侧母线的短路电流相同。因此，如果选择电流互感器动、短时热稳定电流，可以选取临近的母线短路电流ik。

2.3 电流互感器动稳定校验

电流互感器在短路时的动稳定性是指其所具有的耐受短路电动力作用而不致损坏的能力。由于解析法精确计算电器的动稳定是复杂的问题，目前制造厂家根据试验结果来规定互感器的极限通过电流imax，即在一定的试验条件下，承受这样大的电流的力效应而不致损坏、变形等现象。

按短路情况来校验电流互感器的动热稳定性，按正常条件选择的电流互感器，一般均须按短路条件来校验其动稳定和热稳定。

一般情况下，电流互感器的额定动稳定电流为额定短时热电流的2.5倍。如果与这个数值不同，应该在铭牌上标明。从以上论文对于电力系统短路电流的分析可以知道，短路时的冲击电流基本上也是稳态短路电流的2.5倍。

3 结束语（电流互感器的选型）

一般来说，电流互感器上都标注有1S的热稳定电流及对应的动稳定电流，因此在设备选型时应加以关注，以免互感器的稳定性不足造成电流互感器爆炸开关拒动，保护越级造成6-10KV母线失压。

所以，当安装地点短路电流的要求被电力互感器的短时热电流满足时，一般动稳定电流都能满足要求。但是在实际的选择中，还是应该注意电流互感器的铭牌短路电流持续时间对结果的影响。一般在6-10KV配电网变电站出线处热稳定电流可以40KA（1S）及以下、用户配电室处热稳定电流可以10-15KA（1S）及以下的电流互感器可满足要求；个别特殊的情况另行考虑。endprint