目前要完善电流互感器及二次回路极性检测和一次升流的试验方法

2016-08-10刘芳奇

大科技 2016年29期

关键词：极性互感器接线

刘芳奇

（国网湖南省电力公司娄底供电分公司湖南娄底 417000）

目前要完善电流互感器及二次回路极性检测和一次升流的试验方法

刘芳奇

（国网湖南省电力公司娄底供电分公司湖南娄底 417000）

简述了电流互感器在电力系统运行中的重要作用，其安装质量的好坏对系统的运行控制、保护、计量、测量等有重要影响，如TA二次回路接线不正确、接线不牢固、极性接线错误等，在回路试验及验收中未及时发现或不能发现，将造成保护误动或运行安全隐患，因此提出了目前电流互感器极性检测及一次升流试验中存在不完善的地方，不能有效检测TA二次回路的正确性，并针对不完善的地方重点论证了改进的方法和措施，提高TA二次回路试验的准确性及验收的有效性。

简述；提出；极性检测；一次升流；完善；方法

引言

随着电网的发展及电力自动化水平的提高，及时、准确反映电力系统运行状态越来越重要，甚至直接影响到电力系统安全稳定运行。而TA是反映电力系统运行状况的重要设备，如保护的正确动作、系统的潮流分布、计量、系统运行的参数及智能电网的发展都离不开电力系统TA的施工质量及正确运行。例如某220kV变电站110kV间隔向用户110kV变电站供电过程中，验收没有问题，线路冲击试验合格，当用户变电站主变投入过程中，110kV线路光差保护动作，送电失败。后检查施工验收记录，电流互感器一次升流试验没有问题、TA极性试验合格，而实际情况是TA二次回路C相接错，而传统试验方法没能反映出来，因此需完善传统的电力系统TA一次升流及TA极性试验方法。

1 电力系统电流互感器在电网运行中的作用及主要注意事项

1.1 电流互感器主要作用

把大电流按一定比例变换成小电流，提供各种仪表使用和继电保护用的电流，并将二次系统与高电压隔离，它不仅保证了人身和设备的安全，而且使仪表和保护设备的制造简单化、标准化。为了保证电力系统安全经济运行，必须对电力设备的运行情况进行监视和测量，但一般的测量和保护装置不能直接接入高压设备，而需要将一次系统的大电流按比例变换成小电流，供测量仪表和保护装置使用。在测量交变电流的大电流时，为便于二次仪表、保护装置等需要转换为比较统一的电流，目前我国规定电流互感器的二次额定电流为5A或1A，另外线路上的电压都比较高，直接测量是非常危险的，特别在超高压、特高压线路上直接测量是不现实的，因此，电流互感器在电力系统中主要起着变流和电气隔离作用，同时它又是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将一次系统高电流按比例转换成低电流，电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接仪表、计量装置、继电保护等。所以电流互感器分为测量、计量用电流互感器和保护用电流互感器，测量、计量用电流互感器的作用是用来测量运行设备电流和计量（计费）；保护用电流互感器主要与继电保护配合，在线路发生短路或过载等故障时，向继电保护装置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的稳定和安全。

1.2 主要注意事项

1.2.1 电流互感器的二次侧必须接地

电流互感器的二次侧接地属于保护接地。因为一、二次侧如果绝缘损坏，一次侧高压串到二次侧，就会威胁到人身和设备的安全，所以二次侧必须接地。

1.2.2 电流互感器的二次侧不允许开路运行

电流互感器的二次不允许开路运行。如电流互感器在运行中时副线圈断开，这样电流互感器的副边电流为零，起去磁作用的磁电势将消失，而电流互感器原边的磁电势不变，原边被测电流全部成为励磁电流，将使铁芯中磁通急剧增加，铁芯会严重发热以致会烧坏线圈绝缘，或使高压侧对地短路。另外电流互感器的副线圈开路也会感应很高的电压，这对仪表、保护设备等将是很危险的，故电流互感器的二次侧在运行中时不允许开路运行。

1.2.3 应选择合适的电流互感器二次接线方式

电流互感器二次侧的接线方式主要有：有使用两个电流互感器的两相二次不完全星形接线方式和两相二次电流差接线方式，有使用三个电流互感器的三相二次完全星形（Y）接线方式、三相三角形（Δ）接线方式和单相接线方式、零序电流接线方式。不同的接线方式适应不同的系统及设备，只有正确选择电流互感器的接线方式才能正确测量所需的电流参数，提高保护的灵敏度、继电保护动作的正确性和保证测量仪表的准确度，因此在设计、施工及验收中，应正确选择和注意电流互感器的接线方式是否合适系统和设备，确保工程施工质量及运行要求。

1.2.4 电流互感器的二次侧只能一点接地

电流互感器的二次侧只允许一点接地，不能多点接地。若发生多点接地，则可能引起分流使电气测量的误差增大或影响继电保护的正确动作。因此在施工和验收中要特别注意电流互感器的二次侧只允许一点接地，不允许多点接地。

2 电力系统电流互感器极性准确性的重要性及极性的表示方法

2.1 电流互感器极性在电网中的作用

在电力系统中，电流互感器的极性与保护、计量、远方控制、遥测等密切相关，因此电流互感器的极性在电力系统中有着重要作用。例如在某110kV变电站改扩建工程中，110kV进线间隔电流互感器测量二次回路极性接错（110kV部分为内桥接线方式），运行了多年未发现，当二期工程投入运行时，系统测得负荷分布就不正确了，也就不能正确反映有功、无功的潮流分布；2014年某220kV变电站110kV间隔向用户110kV变电站送电，线路冲击试验合格，当用户变电站主变投入时110kV线路光纤差动保护动作跳闸，C相有“故障差动电流”，经查验虽然一次升流没有问题，电流互感器极性检查没有问题，但问题出在C相“火线”与“零线”接错，导至用户变电站主变投入时线路跳闸的原因；还有主变差动保护TA极性接错造成主变送电差动保护动作跳闸的事例较多，因此TA极性在电网安全稳定运行中有着重要作用，在新建、扩建、改建中一定要引起高度重视，确保送电顺利，电网运行稳定安全。

2.2 电流互感器极性的表示方法

电流互感器在交流回路中使用，在交流回路中电流的方向随时间在改变，也就是交流电是有方向性的。电流互感器的极性指的是某一时刻一次侧极性与二次侧某一端极性相同，即同时为正、或同时为负，称此极性为同名端或同极性端，用符号“*”、“-”、或“.”表示，也可理解为一次电流与二电流的的方向关系。按照规定，电流互感器一次线圈首端标注为L1，尾端标注为L2；电流互感器二次线圈首端标注为K1，尾端标注为K2。在接线中，L1和K1称为同极性端，L2和K2称为同极性端。因此在施工和验收中一定要注意此特点。

3 目前电流互感器极性检测及一次升流试验存在不完善的地方

3.1 目前电流互感器在施工现场的正常试验方法

TA到现场后，开箱验收，然后二次试验人员做TA伏安特性试验、变比试验、极性试验等，如没有问题，将TA就位安装、二次电缆施工，接入保护、计量、测量、故障录波等装置中，完成二次接线施工后，保护、计量、测量、故障录波等装置校验，一次回路每相加一次模拟电流，测测二次回路的正确性。

3.2 目前电流互感器在施工现场的检测方法存在不完善的地方

首先检测电流互感器的极性，然后二次回路接线。如图2，C相二次接线头标号弄错，将C411二次接线头接到了N411接线端子上，而N411二次接线头接到了C411接线端子上，这样虽然电流互感器极性没错，但TA二次回路在施工过程中可能会出现错误，也就是TA二回路极性接错，而常规一次每相升流试验无法发现，如图2所示，如二次回路按图1接线，TA二次回路完成后，一次升流合格，就可投入运行了，但如图2接线，一次升流虽然合格，可是TA要是投入运行就出问题了。因此TA在新建、扩建、改建的施工和验收中，TA极性试验、一次升流试验虽完善上述方法，确保TA二次回路准确可靠。

图1

图2

4 完善电流互感器及二次回路试验、检测方法

4.1 完善施工中的试验、检测方法

TA到现场做了极性、伏安特性、变比等试验后，TA二次回路施工完成后，同样还要在保护屏、计量屏、测量屏、母差保护屏、故障录波屏等处进一步检测TA二次回路极性的正确性。如上图2，在保护屏端子排处检测TA二次回路的极性，C相411接线头与N411接线头接错导至TA保护二次回路极性错误就能检测出来，这样就可以预防TA二次回路极性错误。

二次回路施工完成后，在一次设备附近端子箱处在每组TA二次回路上加三相对称二次交流电流，进一步检测二次回路的正确性及二次设备的完好状态。

二次回路及二次设备检测、调试完成后，恢复所有二次接线，然后做一次升流试验。一次升流试验前，测量二次回路绝缘电阻，并确保TA二次回路没有多点接地，确定TA二次回路只有一点接地后，恢复TA二次接地，然后每相加模拟一次电流，检查TA二次回路接线的完整性及二次设备的完好性。一次升流试验合格后，TA二次回路上不能再进行任何工作。

4.2 完善验收中的试验、检测方法

TA在新安装、更换、二次回路改造投运之前都会认真验收，但仍然出现TA二次回路开路、极性接错、变比不正确、多点接地等现象，导至送电不顺利，甚至威胁人身、设备安全及系统稳定运行。例如某220kV变电站220kV出线间隔给大用户送电，保护屏上某组电流回路电流端子虚连接，接触电阻大，在送电过程中TA二次回路产生过电压起火，造成端子排及部分保护插件烧毁，影响了及时供电。因此在TA及二次回路验收中需完善如下方法：加强防多点接地、防极性接错、防电流回路开路等验收，确保TA及其二次回路的验收效果。