淺析變壓器差動(dòng)保護(hù)中電流互感器的選擇與配置

神華神東電力有限責(zé)任公司郭家灣電廠 陜西 榆林 719000

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展,電力系統(tǒng)的正常運(yùn)用常在我國(guó)有著十分重要的作用,影響著國(guó)民的日常生活。我們可以知道電力系統(tǒng)在使用過程中經(jīng)常會(huì)遇見差動(dòng)保護(hù)現(xiàn)象,根據(jù)變壓器差動(dòng)保護(hù)對(duì)電流互感器的實(shí)際需求,相關(guān)工作人員需要在選擇一次系統(tǒng)電流互感器的時(shí)候重視電流互感器的功能配置工作,根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),選擇一次電流互感器的時(shí)候,相關(guān)工作人員需要首先保證電流互感器的二次負(fù)載工作可以滿足實(shí)際的使用需求,然后需要重視電流互感器的準(zhǔn)確使用等級(jí)的要求。盡可能實(shí)現(xiàn)額定一次電壓需要大于或者等于系統(tǒng)的一次電壓。不僅如此,使用的額定一次電流也需要大于或者等于一次回路系統(tǒng)的最大負(fù)荷電流。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),我們可以知道電壓與電流是相對(duì)來說更好控制的,但是,在實(shí)際使用過程中,電流互感器二次負(fù)載的實(shí)際配置在一定程度上與電流互感器的采樣數(shù)據(jù)有著很緊密的實(shí)際聯(lián)系,并且電流互感器百分之十的誤差特性與準(zhǔn)確等級(jí)也有著緊密的實(shí)際聯(lián)系。電流互感器二次負(fù)載以及準(zhǔn)確等級(jí)在很大的限度上加大了實(shí)際操作施工人員的工作難度。

1 電流互感器百分之十誤差特性的實(shí)際影響作用

根據(jù)實(shí)際操作施工的經(jīng)驗(yàn)可以知道,電流互感器的準(zhǔn)確等級(jí)有著百分之十的誤差極限,換一句話說,就是當(dāng)短路電流流經(jīng)電流互感器的時(shí)候,電流互感器在一定程度上依舊可以很好的發(fā)揮出自身的實(shí)際作用,保持相對(duì)穩(wěn)定的精確程度,通常情況下電流互感器在實(shí)際操作情況中不會(huì)超過最大限度正負(fù)百分之十的誤差極限[1]。

電流互感器的誤差極限一般都是根據(jù)電流互感器的生產(chǎn)廠家有效提供,將電流互感器的誤差情況有效的制作成誤差曲線。電流互感器的誤差曲線的縱坐標(biāo)是一次電流與一次額定電流之間的有效比值,電流互感器誤差曲線的橫坐標(biāo)是一次電流與一次額定電流之間的有效比值情況下,線路所允許的最大的二次負(fù)載阻抗數(shù)值大小,如圖1所示。

相關(guān)工作人員完全可以根據(jù)電流互感器百分之十的誤差曲線得到一次電流與一次額定電流之間的有效比值情況下,線路所允許的最大的二次負(fù)載阻抗數(shù)值大小。得到數(shù)值大小之后,相關(guān)工作人員會(huì)將得到的數(shù)值與實(shí)際負(fù)載阻抗數(shù)值的大小進(jìn)行比較,如果實(shí)際阻抗數(shù)值大小小于或者等于得到的最大二次負(fù)載阻抗數(shù)值大小,此時(shí)的誤差就滿足行業(yè)內(nèi)部的實(shí)際要求;反之,如果實(shí)際阻抗數(shù)值大小大于得到的最大二次負(fù)載阻抗數(shù)值大小,此時(shí)的誤差就不滿足實(shí)際需求,相關(guān)工作人員就需要采取有效的對(duì)應(yīng)措施去減小實(shí)際負(fù)載阻抗的大小,盡可能實(shí)現(xiàn)實(shí)際阻抗數(shù)值大小小于或者等于得到的最大二次負(fù)載阻抗數(shù)值大小。只有實(shí)際阻抗數(shù)值大小小于或者等于得到的最大二次負(fù)載阻抗數(shù)值大小,相關(guān)工作人員才可以正式確定自身的實(shí)際操作選擇。

在實(shí)際操作施工中,相關(guān)工作人員必須保證實(shí)際阻抗數(shù)值大小小于或者等于得到的最大二次負(fù)載阻抗數(shù)值大小,也就是選擇電流互感器百分之十的誤差允許滿足條件下的電流互感器。如果在實(shí)際操作中,相關(guān)工作人員發(fā)現(xiàn)不滿足電流互感器百分之十的誤差允許,就需要采取有效的解決措施去增加電流互感器的變比。在一定程度上可以有效的防止不可預(yù)期的電流故障導(dǎo)致短路電流短時(shí)間猛增的現(xiàn)象,更好的實(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)。舉一個(gè)例子,如果10KV電流互感器在實(shí)際情況中百分之十的誤差允許短路線路可以通過比正常電流超過20倍的電流大小,但是在實(shí)際情況中,很有可能短路線路中可能通過的電流是允許通過正常電流的好幾十倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過實(shí)際上最大允許的20倍[2]。相關(guān)工作人員一定要重視變壓器在實(shí)際工作中中壓或者低壓的一次電流互感器的有效選擇工作,盡可能避免出現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)出現(xiàn)故障。

2 電流互感器二次負(fù)載阻抗的影響作用

在相關(guān)工作人員的實(shí)際操作施工過程中,需要在一定程度上控制電流互感器的二次負(fù)載阻抗。眾所周知,電流互感器的二次阻抗的大小在一定程度上影響著電流互感器的準(zhǔn)確精度,究其原因是因?yàn)橐坏╇娏骰ジ衅鞯亩呜?fù)載在一定程度上增加負(fù)載阻抗,并且增加的負(fù)載阻抗超過了電流互感器實(shí)際允許范圍的二次負(fù)載阻抗數(shù)值,這個(gè)時(shí)候,電流互感器的勵(lì)磁電流在一定程度上會(huì)隨之增加而加大,進(jìn)一步導(dǎo)致電流互感器中包含的鐵芯處于電流的飽和狀態(tài)[3]。

由于鐵芯電流處于飽和狀態(tài),一次電流的一部分電流就會(huì)作用在勵(lì)磁電流之上,進(jìn)一步導(dǎo)致電流互感器的差動(dòng)保護(hù)誤差增加,從而減少了電流互感器的精準(zhǔn)程度。我們可以知道電流互感器的二次負(fù)載阻抗主要的組成部分就是接觸電阻、保護(hù)裝置以及連接線阻抗、電流互感器以及電流互感器的保護(hù)裝置中間的二次連接電纜阻抗[4]。通過實(shí)際操作過程我們可以知道,電流互感器二次電阻的重要組成就是電流互感器以及電流互感器的保護(hù)裝置中間的二次連接電纜阻抗,電流互感器以及電流互感器的保護(hù)裝置中間的二次連接電纜阻抗在一定程度上至少占據(jù)了電流互感器二次電阻阻值大小的百分之九十。

3 行業(yè)操作規(guī)范中電流互感器的具體選擇與配置工作內(nèi)容

相關(guān)工作人員根據(jù)行業(yè)內(nèi)部共同認(rèn)定的變壓器繼電保護(hù)以及安全自動(dòng)裝置的安裝標(biāo)準(zhǔn)要求,正視變壓器差動(dòng)保護(hù)中電流互感器的選擇以及配置工作的重要性。首先變壓器差動(dòng)保護(hù)中電流互感器的選擇以及配置工作中,相關(guān)工作人員需要重視電流互感器的實(shí)際準(zhǔn)確性能的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

相關(guān)工作人員需要重視電流互感器在實(shí)際短路電流的運(yùn)行中是否會(huì)出現(xiàn)異常情況。根據(jù)實(shí)際情況我們可以知道,短路電流存在的過程中往往伴隨著非周期分量的暫態(tài)過程中,不僅如此,短路電流還有可能會(huì)存在著剩磁的情況,在這兩種情況下或者兩種情況的疊加作用下,很有可能會(huì)導(dǎo)致電流互感器在實(shí)際短路電流的使用過程中出現(xiàn)嚴(yán)重飽和電流的可能,進(jìn)一步造成電流互感器出現(xiàn)嚴(yán)重的暫態(tài)誤差情況[5]。所以,相關(guān)工作人員在進(jìn)行變壓器差動(dòng)保護(hù)中電力互感器的選擇與配置工作的時(shí)候,需要盡可能結(jié)合電流互感器、保護(hù)裝置的實(shí)際特征,考慮到電流互感器出現(xiàn)嚴(yán)重的暫態(tài)誤差情況需要面對(duì)的問題,采取有效的選擇方法去評(píng)價(jià)不同電流互感器的暫態(tài)影響的解決對(duì)策,選擇更加適合這一情況下的解決對(duì)策,更好的解決電流互感器出現(xiàn)嚴(yán)重的暫態(tài)誤差有可能會(huì)引發(fā)的一系列不良后果。

相關(guān)工作人員甚至在一定特殊條件允許的前提情況下,選擇可以有著更為靈活適應(yīng)性能的TP類電流互感器。TP類電流互感器的具體使用情況是允許于電流互感器的二次負(fù)載工作可以滿足實(shí)際的使用需求,符合電流互感器的準(zhǔn)確使用等級(jí)的要求[6]。不僅如此,TP類電流互感器還可以保證額定一次電壓需要大于或者等于系統(tǒng)的一次電壓,以及使用的額定一次電流也需要大于或者等于一次回路系統(tǒng)的最大負(fù)荷電流。一旦電流互感器的保護(hù)裝置在一定程度上可以影響電流互感器的暫態(tài)飽和性能,相關(guān)工作人員可以根據(jù)保護(hù)裝置的實(shí)際要求盡可能選擇更加合適的電流互感器。

4 電流互感器的實(shí)際選擇工作

眾所周知,TPY電流互感器最好可以選擇使用在300MW以及300MW以上的發(fā)電機(jī)變壓器組、高壓側(cè)為330KV以及330KV以上的變壓器、330KV以及330KV以上系統(tǒng)保護(hù)的變壓器等的變壓器差動(dòng)保護(hù)中。但是在實(shí)際使用過程中,電流互感器在短路暫態(tài)的過程中,規(guī)定值必須小于或者等于百分之十的誤差極限[7]。

P類電流互感器在實(shí)際情況中,最好是選擇使用在110KV以及110KV以下的系統(tǒng)保護(hù)用電中。針對(duì)于母線保護(hù)用電互感器,相關(guān)工作人員可以根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),按照一定的保護(hù)裝置的具體實(shí)際要求去進(jìn)行選擇工作,或者根據(jù)穩(wěn)態(tài)的短路條件進(jìn)行選擇工作。

5 總結(jié)

在實(shí)際工作中,相關(guān)工作人員一定要重視變壓器差動(dòng)保護(hù)中電流互感器的選擇與配置工作,根據(jù)相關(guān)工作的具體要求,有針對(duì)性地采取對(duì)應(yīng)措施去調(diào)整電流互感器的選擇工作,盡可能保證變壓器差動(dòng)保護(hù)工作的工作順利開展。