變電站電流互感器額定容量選擇

崔強(qiáng) 閆志杰 常智華 趙銀菊

摘 要：繞組額定容量是電流互感器重要參數(shù)之一，以某220kV智能變電站為例，明確電流互感器二次負(fù)荷計算中的參數(shù)取值，對保護(hù)、測量及計量回路二次負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計算，選擇合適的繞組容量，并與國網(wǎng)公司頒布的通用設(shè)備參數(shù)進(jìn)行差異比較。該方法對于工程設(shè)計中電流互感器二次負(fù)荷計算以及正確選擇繞組額定容量具有參考作用。

關(guān)鍵詞：電流互感器（CT）；合并單元；二次負(fù)荷；通用設(shè)備；通用設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.156

1 變電站概況

變電站采用《國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計110（66）kV～750kV變電站分冊（2011年版）》220-A1-1方案，建設(shè)規(guī)模：主變壓器3×240MVA，電壓等級220/110/35kV。220kV出線8回，110kV出線12回，35kV不出負(fù)荷線。220kV、110kV均采用雙母線單分段接線。

2 CT二次負(fù)荷計算

2.1 CT配置情況

變電站220kV及110kV系統(tǒng)采用氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備。110kV系統(tǒng)存在關(guān)口計量點，故CT配置計量專用繞組，220kV系統(tǒng)測量、計量共用CT繞組。

CT配置：220kV出線間隔4個二次繞組，精度5P/5P/0.2S/0.2S；110kV出線間隔3個二次繞組，精度5P/0.2S/0.2S。二次電流額定值均為5A。

2.2 合并單元電流回路功耗

該站為智能變電站，220kV及110kV系統(tǒng)保護(hù)、測控裝置、故障錄波等裝置電流均為SV數(shù)字量采樣，而SV是合并單元直流電源驅(qū)動的光信號[1]，所以均不作為CT繞組二次負(fù)荷統(tǒng)計的范疇。其二次負(fù)荷僅決定于該繞組所接合并單元的數(shù)量及功耗。220kV間隔配置獨立的合并單元，110kV間隔配置合并單元智能終端集成裝置。每個CT繞組只接一套合并單元。

合并單元電流回路功耗參考南瑞繼保、四方、許繼、南自四大保護(hù)廠家裝置，當(dāng)二次額定電流為5A時，220kV、110kV合并單元電流回路功耗0.5～1VA/相，以下按1VA/相計算。

2.3 CT二次負(fù)荷計算

根據(jù)DL/T866-2015《電流互感器和電壓互感器選擇及計算規(guī)程》（以下簡稱規(guī)程），CT二次負(fù)載按下式計算：

（1）

式中：Kmc為儀表（保護(hù)裝置）接線的阻抗換算系數(shù)，按規(guī)程表10.1.2、表10.2.6[2]選??；Zm為儀表（保護(hù)裝置）電流線圈的阻抗，Ω；Klc為連接線的阻抗換算系數(shù)，按規(guī)程表10.1.2、表10.2.6[2]選??；Zl為連接導(dǎo)線單程的阻抗，Ω，可忽略電抗，僅計及電阻；Rc為接觸電阻，Ω，可取0.05～0.1Ω，本計算取0.1Ω。

其中： （2）

式中：L為連接導(dǎo)線（電纜）長度，m；A為連接導(dǎo)線截面，mm2。

CT二次負(fù)荷S=I2×Zb （3）

式中：I為CT額定二次電流，A。

2.3.1 220kV CT二次負(fù)荷計算

220kV各間隔CT每個繞組只接1個合并單元，合并單元就地布置在匯控柜內(nèi)，功耗1VA，內(nèi)阻0.04Ω，取I=5A，L=30m，A=4mm2。

經(jīng)計算，測量回路S=6.75VA，保護(hù)回路S=10VA。

2.3.2 110kV CT二次負(fù)荷計算

110kV各間隔CT保護(hù)繞組、測量繞組均只接1個合并單元，二次負(fù)荷計算同220kV。110kV計量采用獨立CT繞組，常規(guī)模擬量采樣，以下僅計算計量繞組二次負(fù)荷。

取I=5A，按最遠(yuǎn)間隔考慮L=150m，電纜截面A=4mm2；電子式電能表電流回路功耗參考值0.2～1.0VA，本計算取1VA，則表計內(nèi)阻為0.04Ω。

經(jīng)計算，計量回路S=20VA。

3 繞組額定負(fù)荷選擇結(jié)果及與通用設(shè)備參數(shù)差異

本工程CT繞組額定負(fù)荷選擇結(jié)果，以及與通用設(shè)備對比差異見表1。

4 結(jié)論

本文通過對某220kV變電站CT繞組二次負(fù)荷的計算和額定容量的選擇，可得到以下結(jié)論：

（1）CT二次負(fù)荷大小主要取決于互感器與測量表計、保護(hù)裝置之間的連接電纜長度及截面[2]。

（2）智能變電站110kV及以上電壓等級保護(hù)、測控裝置采用經(jīng)合并單元數(shù)字采樣方式，合并單元就地布置在智能匯控柜中，連接導(dǎo)線較短，二次負(fù)載較小，通用設(shè)備繞組額定容量參數(shù)一般滿足工程要求。

（3）當(dāng)110kV系統(tǒng)設(shè)關(guān)口計量點時，電流互感器增加計量專用繞組，計量表計采用模擬量采樣，連接導(dǎo)線較長，通用設(shè)備繞組額定容量可能不滿足工程要求，應(yīng)進(jìn)行計算明確。

參考文獻(xiàn)：

[1]江香云，毛勇.智能變電站電流互感器容量選擇[J].電氣時代，

2012（09）：54，55.

[2]國家能源局.DL/T 866-2015 電力互感器和電壓互感器選擇及計算規(guī)程[M].北京：中國計劃出版社，2015：36-40.