主变低压侧新增线路CT回路的检查

2017-12-28段章超

水电站机电技术 2017年12期

关键词：主变差动极性

段章超

（国网新源控股有限公司潘家口蓄能电厂，河北唐山064309）

主变低压侧新增线路CT回路的检查

段章超

（国网新源控股有限公司潘家口蓄能电厂，河北唐山064309）

变压器差动保护不仅与电流大小有关，更与接入的CT极性有关。如果CT极性接反了，在主变正常运行时差流为两侧电流的叠加值，导致差动保护误动作。因此，保证电流互感器二次极性接线正确尤为重要。

CT极性；CT并联；差动保护

0 引言

某电站一次接线方式为两机两变接线模式，机组出口母线电压等级为6.3 kV；采用两段式布置，两段母线分别经开关连接于主变低压侧。现在需在该电站1号主变低压侧，6.3 kV出口母线上外接一条出线，线路电压等级为22 kV，经1台升压变（编号为4 T）和1组开关（编号F21）连接于机组出口母线上（本文中将该新增部称为新增线路系统，如图1中虚线框内）。为了确保变压器、机组等设备的安全稳定运行，需要将主变差动保护回路进行相关调整，防止该新增线路对电站的安全生产造成影响。因此，1号主变差动保护需要增加对这一分支电流的测量，将其电流互感器22 CT二次电流接入保护装置作为差动保护电流，相应增加出口跳闸回路。增加22 CT后，1号主变的差动保护需要计算来自于10 CT、5 CT、12 CT和22 CT的4路电流。

1 CT并联接入保护装置

电流互感器二次绕组串联后，其变比不变，但容量增加一倍，准确度亦不变。电流互感器二次绕组并联接线时，由于每个电流互感器的变比未变，因而二次回路内的电流为两个电流互感器的电流之和。据此，可根据继电保护装置或仪表的需要将电流互感器二次绕组串联或并联。

由于1号主变差动保护装置的接口已接满，没有多余的接口来接入22 CT的电流。所以将22 CT与6.3 kV线路电流互感器12 CT的二次电流并联接入保护装置。其接线方式如图2和图3所示。

图1 主接线图

图2 CT并联接入原理图

图3 CT并联接入端子图

2 CT极性的检查

2.1 CT极性外观核对

22 CT与12 CT并联接入保护装置，必须保证22 CT与12 CT接入极性相同。所以主要参照12 CT的接线方式来核对22 CT的极性。

12 CT的P1端接在6.3 kV母线侧（电源侧），接线极性端接在S1上。22 CT的P2端接在6.3 kV母线侧（电源侧），为保证22 CT与12 CT的接入极性相同，将接线极性端接在S2上。保证了22 CT与12 CT接入保护装置的极性端和电流方向一致。

2.2 CT的加极性与减极性检查

本次CT极性检测采用直流法。将指针式电流表正、负极分别接在CT二次线圈的S1端和S2端上。用两节1.5 V的干电池串联后正极接在22 CT一次线圈端的P1侧，用负极去触碰一次线圈的P2侧。当电池负极与P2侧触碰的瞬间，仪表指针偏向右转（正方向），电池断开时，仪表指针则偏向左转（反方向）。说明当一次线圈端的电流从P1流入时，二次线圈的电流从S1流出。测试接线方式如图4所示。

图4 直流法测CT极性接线图

分别对22CT的A、B、C三相极性进行检测，电流表正极接在22CT二次侧S1端，负极接在S2端。蓄电池正极接入22CT的一次侧P1端，用蓄电池负极去触碰22CT的一次侧P2端，电流表表针正向旋转。蓄电池正极接入22CT的一次侧P2端，用蓄电池负极去触碰22CT的一次侧P1端，电流表表针反向旋转。说明P1对应S1，P2对应S2，22CT极性为同极性（减极性）。

同理检查12CT的A、B、C三相极性为同极性（减极性）。

3 1号主变差动保护装置校验

分别对1号主变保护装置的3个接口进行差动保护校验：

（1）第1个接口接入的是1号机组出口电流互感器5CT，试验接线是1X:16、1X:17、1X:18、1X:19，试验数据如表1所示。

表1 1号机组出口侧差流动作值

（2）第2个接口接入的是1号主变高压侧电流互感器10CT，试验接线是1X:21、1X:22、1X:23、1X:24，试验数据如表2所示。

表2 主变高压侧差流动作值

（3）第3个接口并联接入了6.3 kV母线F1侧电流互感器12CT和新接入线路侧电流互感器22CT，试验接线是1X:26、1X:27、1X:28、1X:29,试验数据如表3所示。

表3 6.3 kV母线侧差流动作值

结论：主变差动保护值取第2接口的动作值0.72 A，满足保护定值0.75 A的要求。

4 相量测试

在基建投产保护或是保护电流二次回路上进行较大变动后，都必须进行相量测试，通过二次电压回路的大小和相位的测量来判断二次电压回路是否正确，压变比和极性使用是否正确。必须保证三相电流之间和三相电压之间的角差均约为120°。

保护相量测试时，为了保证测试的精度，应合理安排负荷，若负荷太小无法保证正确性。所以将两台机组开至额定负荷运行时进行测量。

1号主变三相电流之间和三相电压之间的角差均约为120°，且与2号机的相量一至，说明1号主变保护相量正确，测试相量数据如表4所示。

5 CT分流检测

电流互感器二次电流不会随所带负荷而改变，只与一次侧电流有关，也就是说电流互感器二次侧相当于一个“电流源”，即CT二次侧的电流只能来源于一次侧线圈，二次侧线圈接入的电流不会流入CT回路。两个CT二次侧线圈并联后，为了确保不会相互影响，即其中一个CT的电流不会窜入另一个CT回路中。需对其进行分流检测。

表4 相位测试记录表

让1号机组发电运行，拉开F21，合上F1，让12CT带电，22CT不带电，分别测量两个CT二次回路中的电流。12CT二次线圈电流为5 A，22CT二次线圈电流为0 A，说明12CT中的电流不会流入22CT回路中。

再拉开F1，合上F21，让22CT带电，12CT不带电，分别测量两个CT二次回路中的电流。12CT二次线圈电流为0 A，22CT二次线圈电流为5 A，说明22CT中的电流不会流入12CT回路中。

6 对新接入线路送电后,1号主变差动保护动作原因进行检查

（1）对1号主变保护装置进行保护校验，未发现问题。

（2）1号主变高压试验，未发现问题。

（3）对新接线路系统进行检查，未发现问题。

（4）根据监控历史显示，当时115 kV线路电流最大值为6.64 A，按100/5的CT变比换算成二次电流是0.332 A.换算到6.3 kV线路二次电流约为0.6 A。主变差动保护的最小动作值是0.72 A，只有在电流叠加的情况下才可能达到动作值。预分析为CT极性接反。

（5）对1号主变差动保护进行检验，模拟在主变高压侧和低压侧同时加入相同的电流，比较现接线方式下和与现接线方式反极性的接线方式下两种情况的主变差动保护动作值，来判断正确的接线方式。若接线错误，所加电流值小于差动保护最小动作值0.72 A；接线正确时，所加电流值远大于保护定值0.75 A或者保护不动作。校验数值如表5所示。

表5 保护校验记录表

通过以上数据分析可以确定现接线方式下22CT极性接反了，新接线路电流与主变高压侧电流在保护装置内是叠加的关系，导致主变差动保护动作。

（6）对1号主变高压侧电流互感器10CT、1号机出口开关侧电流互感器5CT、6.3 kV线路F1开关侧电流互感器12CT及新接线路电流互感器22CT接线进行检查。

1）10CT对于12CT和22CT来说一次侧线圈P2端为来电侧，电流I1从P2流向P1,二次侧线圈电流I2从S1流向S2。从S2端接入保护装置，从保护装置回到S1端，送入保护装置的电流量为正。

2）10CT对于5CT来说一次侧线圈P1端为来电侧，电流I1′从P1流向P2,二次侧线圈电流I2′从S2流向S1。从S2端接入保护装置，从保护装置回到S1端，送入保护装置的电流量为负。

3）22CT一次侧线圈P2端为来电侧，电流I1从P2流向P1,二次侧线圈电流I2从S1流向S2。若从S2端进入保护装置，从保护装置回到S1端，则给保护装置送去一个正电流。因为保护装置的差流计算公式为Iop=|I1+I2|【Iop为差流，I1为高压侧（10CT）电流，I2为低压侧（22CT）电流】，若22CT与10CT电流的电流均为正，则差流为两侧电流叠加值，此为错误的接法。若从S1端进入保护装置，从保护装置回到S2端，则给保护装置送去一个负电流。这样才能计算出正确的差流。

4）同理，12CT一次侧线圈P1端为来电侧，电流I1从P1流向P2,二次侧线圈电流I2从S2流向S1。若从S2端进入保护装置，从保护装置回到S1端，则给保护装置送去一个正电流，差流为两侧电流叠加值。应从S1端进入保护装置，从保护装置回到S2端，给保护装置送去一个负电流。

5）只有当1号机组发电运行时5CT中才有电流，当1号机组发电运行时，10CT送入保护装置的电流量为负，5CT一次侧线圈P2端为来电侧，电流I1从P2流向P1,二次侧线圈电流I2从S1流向S2。从S2端接入保护装置，从保护装置回到S1端，送入保护装置的电流量为正。符合差流计算公式。

①WFB-100微机型发变组成套保护装置说明书关于差流计算的比率差动动作方程如下：