肇慶換流站500kV站用變壓器低負(fù)荷情況下套管CT極性測試分析

趙 亮

（中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司廣州局，廣東 廣州510405）

0 引言

電流互感器（CT）是電力系統(tǒng)重要的電氣設(shè)備，主要作用一是實(shí)現(xiàn)高低壓的電氣隔離，有利于電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)；二是通過高低壓的轉(zhuǎn)化，將二次側(cè)電壓等級比較低的測控量送至相應(yīng)的控制保護(hù)以及自動化設(shè)備等。所以，電流互感器的內(nèi)部接線是否正確十分重要，其既影響繼電保護(hù)裝置動作，又影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控和事故處理，嚴(yán)重時還會危及設(shè)備及人身安全。在新CT投運(yùn)或?qū)υ蠧T進(jìn)行改造后，驗(yàn)收CT接線是很重要的。一般用測CT極性的方法驗(yàn)證CT接線是否正確，目前基本上所有CT都采取減極性法標(biāo)注極性。

肇慶換流站擴(kuò)建站用變進(jìn)行帶負(fù)荷極性測試時，由于站內(nèi)負(fù)荷非常小，導(dǎo)致鉗表無法測量高壓側(cè)套管的二次電流值，CT極性帶負(fù)荷測試也無法開展。本文分析了通過在高壓側(cè)逐步增加電壓，在站用變保護(hù)裝置讀取電流差流來判斷站用變套管CT極性的方法，并在實(shí)踐中證實(shí)了該方法的可行性。

1 減極性標(biāo)注法簡介

在交流回路中，電流的方向隨時間而改變，回路中電流互感器在某一時刻其一次側(cè)極性與二次側(cè)某一端極性相同，即同時為正或同時為負(fù)，稱此極性為同名端或同極性端。如圖1所示，L1和K1為同名端，L2和K2為同名端。CT極性標(biāo)注一般采用減極性法（比如，一、二次側(cè)同名端標(biāo)注為L1／K1、L2／K2，以此類推）。在此種標(biāo)注方式下，極性校驗(yàn)時，標(biāo)注為同名端的出線端子極性相同（同為正或同為負(fù)）。我們驗(yàn)證CT接線是否正確時，只要驗(yàn)證CT上標(biāo)注的同名端極性是否一致。

圖1 減極性標(biāo)注法

2 CT極性校驗(yàn)常用方法［1］

2.1 直流法

如圖2所示，用1.5～3V干電池將其正極接于互感器的一次線圈L1，L2接負(fù)極，互感器的二次側(cè)K1接毫安表正極，負(fù)極接K2，接好線后，將K合上毫安表指針正偏，拉開后毫安表指針負(fù)偏，說明互感器接在電池正極上的端頭與接在毫安表正端的端頭為同極性，即L1、K1為同極性，互感器為減極性。如指針擺動與上述相反為加極性。

圖2 直流法

2.2 交流法

如圖3所示，將電流互感器一次線圈L2和二次側(cè)K2用導(dǎo)線連接起來，在二次側(cè)通以較小的交流電壓（防止電流太大損壞線圈），用電壓表測量U2及U3的數(shù)值，若U3＝U1－U2為減極性，說明此時L1、K1極性相同，兩點(diǎn)電壓差的絕對值等于兩者電壓值之差；若U3＝U1＋U2為加極性，說明此時L1、K1極性相反，兩者電壓差的絕對值等于兩者電壓值之和。為使讀數(shù)清楚，電壓表應(yīng)盡量選擇小一些。對變流比超過10的互感器不要采用這種方法進(jìn)行測量，因?yàn)閁2的數(shù)值較小，U3與U1數(shù)值接近，電壓表讀數(shù)大小不易區(qū)別。

圖3 交流法

2.3 儀表法

一般的互感器校驗(yàn)儀都有極性指示器，各種儀表測試CT極性的操作方法不盡相同，但原理基本和上述一致，就不在此贅述。

3 肇慶換流站站用變壓器低負(fù)荷下測試套管CT極性方法

肇慶換流站站用自耦變壓器一次接線圖如圖4所示［2］，由于站內(nèi)負(fù)荷非常小，導(dǎo)致鉗表無法測量站用變壓器高壓側(cè)套管的二次電流值。故采用以下方法測試CT極性：將肇慶站500kV站用變低壓側(cè)10kV電纜尾端三相短接，在高壓側(cè)套管CT側(cè)加交流電壓，逐步抬高輸入的電壓值，直到鉗形電流表可以準(zhǔn)確讀出電流的大小為止。以所加電壓的其中一相為基準(zhǔn)，測量高壓側(cè)套管CT及低壓側(cè)開關(guān)CT繞組的相位，在站用變保護(hù)裝置內(nèi)讀取電流差流，從而確定高壓側(cè)套管CT（300／1）極性的正確性。

圖4 站用變壓器一次接線圖

原理接線圖如圖5所示。根據(jù)圖示按對應(yīng)相別接好調(diào)壓器、中間變壓器，并與變壓器高壓側(cè)套管連接；在調(diào)壓器電壓監(jiān)視裝置取三相電壓并引接至保護(hù)室接至電流相位測試儀，作為電流相位測試的基準(zhǔn)電壓。

圖5 試驗(yàn)接線示意圖

4 試驗(yàn)結(jié)果

施加電流相關(guān)計(jì)算如下：施加8A電流時的試驗(yàn)電壓U＝（8／43.99）×（525×12%）＝11.46kV，中間變壓器高壓側(cè)采用13587V抽頭連接，低壓側(cè)采用630V抽頭連接，則中間變壓器低壓側(cè)的電流約為8×（13587／630）＝172.5A，調(diào)壓器一次側(cè)的電流約為172.5A×（630／380）＝286A。另外，調(diào)壓器與中間變的空載電流約為120A，則要求380V試驗(yàn)電源的容量應(yīng)至少為400A。加壓前，確認(rèn)調(diào)壓器轉(zhuǎn)動把手處于“0”位置，慢慢轉(zhuǎn)動把手使一次電流升至8A，同時用電流相位儀分別在500kV站用變第一套保護(hù)屏及第二套保護(hù)屏內(nèi)測量高壓側(cè)套管電流、低壓側(cè)開關(guān)電流，并作出六角圖，檢查相位、極性、變比正確；在站用變保護(hù)內(nèi)讀取三相差流，差流為0。結(jié)果顯示該套管CT極性正確。

5 結(jié)語

CT極性的重要性無需多述，在實(shí)際生產(chǎn)中由于種種原因可能導(dǎo)致CT極性校驗(yàn)工作不能采取直接測量的方法進(jìn)行，這就需要我們根據(jù)具體設(shè)備的投運(yùn)情況設(shè)計(jì)間接的校驗(yàn)方法。本文根據(jù)一次設(shè)備對應(yīng)的二次保護(hù)設(shè)計(jì)了在站用變保護(hù)裝置內(nèi)讀取電流差流以確定一次CT接線是否正確的方法，對某些裝有類似二次保護(hù)的一次設(shè)備CT極性校驗(yàn)具有參考意義。當(dāng)然，不同設(shè)備對應(yīng)的保護(hù)不盡相同，我們還是需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)CT極性校驗(yàn)方案。

［1］馮濤.500kV綜合自動化變電站運(yùn)行中存在的問題及改進(jìn)建議［J］.華中電力，2005（4）

［2］中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司廣州局.±500kV貴廣直流輸電系統(tǒng)肇慶換流站運(yùn)行規(guī)程［Z］，2009