電流互感器變比調(diào)整及二次繞組極性驗(yàn)證方法

（石家莊供電公司，河北 石家莊 050051）

電流互感器變比調(diào)整及二次繞組極性驗(yàn)證方法

王敬引 武 劍 方永毅 劉國(guó)平 黃朝暉 山春鳳

（石家莊供電公司，河北 石家莊 050051）

本文針對(duì)已投運(yùn)的電流互感器變比調(diào)整工作，提出了一種全新的試驗(yàn)方法——“一次升流比對(duì)測(cè)試法”，并推出典型作業(yè)流程。通過(guò)該方法，可以在投運(yùn)前進(jìn)行二次繞組調(diào)整變比的極性驗(yàn)證，確認(rèn)繼電保護(hù)向量的正確性，簡(jiǎn)化投運(yùn)工作，大幅降低安全風(fēng)險(xiǎn)。此方法也適用于單相或兩相CT更換工作。

電流互感器；變比調(diào)整；極性驗(yàn)證

引言

隨著特高壓電網(wǎng)的全面落地和電網(wǎng)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，變電站的母線短路容量不斷增大，為避免電流互感器（以下簡(jiǎn)稱CT）嚴(yán)重飽和、電流傳變特性變差，需對(duì)存在飽和風(fēng)險(xiǎn)的CT開展變比調(diào)整工作，以滿足繼電保護(hù)裝置可靠運(yùn)行需要。以往，調(diào)整CT變比后，特別是CT二次改抽頭方式調(diào)整變比的情況，因CT極性的正確性在投運(yùn)前難以驗(yàn)證，需要在投運(yùn)過(guò)程中組織負(fù)荷電流驗(yàn)證調(diào)整后的CT極性，給電網(wǎng)一次運(yùn)行方式帶來(lái)較大變化，如雙母線接線一般需要采用母聯(lián)串帶單支路運(yùn)行方式、3/2接線一般采用破串運(yùn)行方式等，相應(yīng)需要大量一、二次設(shè)備操作，且電網(wǎng)處于非正常運(yùn)行方式，不利于電網(wǎng)安全。

為了保障CT調(diào)整變比現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)和試驗(yàn)的有序性、科學(xué)性，優(yōu)化一次設(shè)備送電方案，我們對(duì)調(diào)整CT變比作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行了深入研究，提出了一種全新的作業(yè)和試驗(yàn)方法。下面就調(diào)整變比的方式、測(cè)試方法及成效具體介紹。

1 調(diào)整變比的方式

根據(jù)CT一、二次繞組型式，CT變比調(diào)整可分為一次調(diào)變比和二次調(diào)變比兩種方式。一次調(diào)變比是通過(guò)改變一次繞組串、并聯(lián)關(guān)系實(shí)現(xiàn)變比調(diào)整；二次調(diào)變比是通過(guò)改變二次繞組抽頭實(shí)現(xiàn)變比調(diào)整。

2 CT測(cè)試方法

在調(diào)整已投運(yùn)CT變比時(shí)，若采用一次調(diào)變比方式，因CT本體與一次導(dǎo)線和二次回路的接線均未改動(dòng)，原一、二次電流的相位關(guān)系不會(huì)發(fā)生變化，所以只需驗(yàn)證調(diào)整后的CT變比即可，無(wú)需重新驗(yàn)證CT極性的正確性；若采用二次調(diào)變比方式，由于CT本體與二次回路的接線發(fā)生變化，除進(jìn)行CT變比測(cè)試外，還需再次驗(yàn)證CT極性的正確性。

2.1 CT變比測(cè)試方法

目前，普遍采用的CT變比測(cè)試方法有兩種，即一次升流測(cè)試法和互感器綜合測(cè)試儀檢測(cè)法。

（1）一次升流測(cè)試法

在CT一次側(cè)通入穩(wěn)定的試驗(yàn)電流，利用鉗形電流計(jì)測(cè)量CT二次電流值，將一次通入電流值與二次測(cè)量電流值相比，計(jì)算得出CT變比。試驗(yàn)接線如圖1所示。

（2）互感器綜合測(cè)試儀檢測(cè)法

互感器綜合測(cè)試儀中一般帶有CT變比測(cè)試功能，利用綜合測(cè)試儀可以方便的測(cè)得CT變比。試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

2.2 CT極性測(cè)試方法

目前，普遍采用的CT極性測(cè)試方法有點(diǎn)極性測(cè)試法和互感器綜合測(cè)試儀檢測(cè)法，但是僅通過(guò)這兩種試驗(yàn)方法還不能保證CT極性完全正確。在此依據(jù)參照比對(duì)原理，提出一種新的極性測(cè)試方法，即一次升流比對(duì)測(cè)試法，將這種新方法與傳統(tǒng)測(cè)試方法相結(jié)合，能夠可靠驗(yàn)證二次調(diào)變比后CT極性的正確性，無(wú)需再組織負(fù)荷電流檢查極性，僅在送電后

進(jìn)行必要的復(fù)核即可。

圖2 變比試驗(yàn)檢查結(jié)果

圖3 CT點(diǎn)極性測(cè)試原理圖

（1）點(diǎn)極性測(cè)試法

點(diǎn)極性測(cè)試法試驗(yàn)原理如圖3所示，用1塊干電池和1個(gè)指針式檢流計(jì)測(cè)試CT極性。當(dāng)開關(guān)SA閉合瞬間，互感器一次側(cè)線圈中的電流由P1流向P2，二次側(cè)線圈中電流由S2流向S1；對(duì)于二次回路，電流由S1流入，經(jīng)檢流計(jì)流向S2，此時(shí)檢流計(jì)指針向正極偏轉(zhuǎn)（刻度盤右方）。當(dāng)開關(guān)SA斷開瞬間，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，二次側(cè)線圈感應(yīng)電流方向發(fā)生反轉(zhuǎn)，在二次回路中，電流由S2流入，經(jīng)檢流計(jì)流向S1，此時(shí)檢流計(jì)指針向負(fù)極偏轉(zhuǎn)（刻度盤左方）。

（2）互感器綜合測(cè)試儀檢測(cè)法

互感器綜合測(cè)試儀中一般帶有CT極性測(cè)試功能，利用綜合測(cè)試儀可以進(jìn)行CT極性測(cè)試。試驗(yàn)方法與利用互感器綜合測(cè)試儀檢測(cè)變比相同。

（3）同名相CT一次升流比對(duì)測(cè)試法

在已運(yùn)行CT進(jìn)行二次調(diào)變比工作前，選取同一CT內(nèi)處于使用狀態(tài)且不需調(diào)變比的一個(gè)二次繞組作為基準(zhǔn)，利用鉗形電流計(jì)測(cè)量預(yù)調(diào)整變比的CT二次繞組與基準(zhǔn)二次繞組間的電流相位差，并記錄作為參考。待CT停電二次調(diào)變比后，將CT二次側(cè)短接，在CT一次側(cè)通入穩(wěn)定試驗(yàn)電流，利用鉗形電流計(jì)測(cè)量調(diào)整變比后的CT二次繞組與基準(zhǔn)二次繞組間的電流相位差，并與之前記錄的參考值進(jìn)行比較，如果相位差一致則確定極性正確，反之則確定極性錯(cuò)誤，需糾正二次繞組接線。

示例調(diào)整A411繞組變比。首先，選取同一支CT內(nèi)的A451繞組為基準(zhǔn)，測(cè)得調(diào)整前A411繞組和A451繞組極性一致，ΦA(chǔ)411/ΦA(chǔ)451=0°；然后，將A411繞組由原1S1-1S2抽頭（變比300/1）調(diào)整為1S1-1S3抽頭（變比600/1）；接著，在CT一次側(cè)通入穩(wěn)定的試驗(yàn)電流，如果二次接線正確，則調(diào)整后鉗形電流計(jì)測(cè)量結(jié)果為ΦA(chǔ)411/ ΦA(chǔ)451=0°，極性一致，如圖4所示；如果二次回路接反，則調(diào)整后鉗形電流計(jì)測(cè)量結(jié)果為ΦA(chǔ)411/ΦA(chǔ)451=180°，極性相反，如圖5所示。

（4）異名相CT一次升流比對(duì)測(cè)試法（適用于單相或兩相CT更換）

在一次設(shè)備停電后，選取不需更換的CT為基準(zhǔn)，將基準(zhǔn)CT和需更換的CT一次側(cè)按同極性順序串接，通入穩(wěn)定的試驗(yàn)電流，利用鉗形電流計(jì)測(cè)量預(yù)更換的CT二次繞組與基準(zhǔn)CT二次繞組間的電流相位差，并記錄作為參考。待CT更換后，再次將基準(zhǔn)CT和需更換的CT一次側(cè)按同極性順序串接，CT二次側(cè)各自短接，通入穩(wěn)定的試驗(yàn)電流，利用鉗形電流計(jì)測(cè)量調(diào)整更換后CT的二次繞組與基準(zhǔn)CT二次繞組間的電流相位差，并與之前記錄的參考值進(jìn)行比較，如果相位差一致則確定極性正確，反之則確定極性錯(cuò)誤，需糾正二次繞組接線。

圖4 一次升流比對(duì)測(cè)試法原理示意圖（極性相同）

圖5 一次升流比對(duì)測(cè)試法原理示意圖（極性相反）

示例更換A相CT。首先，選取B相CT為基準(zhǔn)，測(cè)得更換前B411繞組和A411繞組極性 一 致，ΦB411/ ΦA(chǔ)411=0°；然后，更換A相CT；接著，在CT一次側(cè)通入穩(wěn)定的試驗(yàn)電流，如果二次接線正確，則調(diào)整后鉗形電流計(jì)測(cè)量結(jié)果為ΦB411/ΦA(chǔ)411=0°，極性一致，如圖6所示;如果二次回路接反，則調(diào)整后鉗形電流計(jì)測(cè)量結(jié)果為ΦB411/ ΦA(chǔ)411=180°，極性相反，如圖7所示。

3 調(diào)整變比作業(yè)典型工作流程

以下列出已投運(yùn)CT調(diào)整變比作業(yè)和試驗(yàn)的典型工作步驟，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作過(guò)程中，宜結(jié)合具體情況優(yōu)化應(yīng)用。

3.1 一次調(diào)變比工作

a.一次設(shè)備停電后，在相應(yīng)端子箱處做好相關(guān)技術(shù)措施，特別要防止誤向母線保護(hù)、3/2接線同串內(nèi)相鄰間隔保護(hù)等運(yùn)行設(shè)備通入試驗(yàn)電流。

b.調(diào)整CT一次串、并聯(lián)接線。

c.采用一次升流法或互感器綜合試驗(yàn)儀進(jìn)行CT變比測(cè)試。

d.驗(yàn)證CT變比正確后，恢復(fù)端子箱所做技術(shù)措施。

e.以上工作完畢后，向相應(yīng)調(diào)度機(jī)構(gòu)報(bào)：“CT變比調(diào)整工作結(jié)束，變比試驗(yàn)檢查正確，可以投運(yùn)”。

f.一次設(shè)備送電后，利用工作電壓和負(fù)荷電流做好向量的復(fù)核工作。注意

檢查相關(guān)二次設(shè)備電流、差流、相位顯示正常，使用鉗形電流計(jì)檢查中性線電流值正常。

3.2 二次調(diào)變比工作

同一CT的部分二次繞組和全部二次繞組需調(diào)整變比的情況略有不同，需全部調(diào)整時(shí)參照部分調(diào)整執(zhí)行（先暫時(shí)保留一組二次繞組變比不變做臨時(shí)基準(zhǔn)，分兩組進(jìn)行即可）。下面以同一CT部分二次繞組調(diào)變比工作為例說(shuō)明，例如僅繼電保護(hù)用二次繞組需調(diào)整變比，計(jì)量和測(cè)量用二次繞組不需要調(diào)整變比。

a.一次設(shè)備停電前，選取同一CT內(nèi)處于使用狀態(tài)且不需調(diào)整變比的一個(gè)二次繞組作為基準(zhǔn)（可選擇計(jì)量或測(cè)量繞組），使用鉗形電流計(jì)測(cè)量需調(diào)整變比的CT二次繞組與基準(zhǔn)二次繞組的電流幅值和相位差，并記錄有關(guān)數(shù)據(jù)作為參考。

b.一次設(shè)備停電后，在相應(yīng)端子箱處做好有關(guān)技術(shù)措施，特別要防止誤向母線保護(hù)、3/2接線同串內(nèi)相鄰間隔保護(hù)等運(yùn)行設(shè)備通入試驗(yàn)電流。

c.調(diào)整需改變比的CT二次繞組抽頭接線，改變CT變比。

d.調(diào)整CT變比后，進(jìn)行相應(yīng)回路絕緣測(cè)試（帶二次電纜）和直阻測(cè)試。

e.使用點(diǎn)極性法或互感器綜合測(cè)試儀，對(duì)調(diào)整接線的CT繞組進(jìn)行極性測(cè)試。

f.使用互感器綜合測(cè)試儀進(jìn)行CT變比、伏安特性測(cè)試。

g.在CT一次側(cè)通入穩(wěn)定的試驗(yàn)電流，使用鉗形電流計(jì)測(cè)量調(diào)整后的CT二次繞組與基準(zhǔn)二次繞組的電流幅值和相位差，將測(cè)量數(shù)據(jù)與未調(diào)整CT變比前測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，若電流相位差一致、幅值變化正確，則可確定CT極性和變比正確。

h.試驗(yàn)完畢后，恢復(fù)端子箱所做技術(shù)措施。

i.以上工作完畢后，向相應(yīng)調(diào)度機(jī)構(gòu)報(bào)：“CT變比調(diào)整工作結(jié)束，極性、變比試驗(yàn)檢查正確，可以投運(yùn)”。

j.一次設(shè)備送電后，利用工作電壓和負(fù)荷電流做好向量的復(fù)核工作。注意檢查相關(guān)二次設(shè)備電流、差流、相位顯示正常，使用鉗形電流計(jì)檢查中性線電流值正常。

4 實(shí)施效果評(píng)估

4.1 創(chuàng)新“一次升流比對(duì)測(cè)試法”，打破了傳統(tǒng)的調(diào)整CT變比工作模式，通過(guò)將傳統(tǒng)試驗(yàn)方法進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)施，將運(yùn)行狀態(tài)和停電狀態(tài)數(shù)據(jù)相結(jié)合進(jìn)行對(duì)比，試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單易行。

4.2 建立CT調(diào)整變比典型試驗(yàn)方法，作業(yè)流程統(tǒng)一規(guī)范，為今后標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)奠定了基礎(chǔ)，保證了現(xiàn)場(chǎng)安全。

圖6 一次升流比對(duì)測(cè)試法原理示意圖（極性相同）

圖7 一次升流比對(duì)測(cè)試法原理示意圖（極性相反）

4.3 實(shí)現(xiàn)投運(yùn)工作的最大效益化。通過(guò)該方法大大降低了因?yàn)閭鹘y(tǒng)試驗(yàn)方法下繼電保護(hù)裝置向量不確定，不得不通過(guò)電網(wǎng)方式和繼電保護(hù)定值調(diào)整來(lái)驗(yàn)證向量正確而帶來(lái)的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，簡(jiǎn)化了投運(yùn)方案，減少了倒閘操作，提高了投運(yùn)工作效率，縮短了電網(wǎng)非正常方式時(shí)間，安全意義重大。

4.4 此方法適用于對(duì)10kV至220kV各個(gè)電壓等級(jí)的CT一二次變比調(diào)整及單相或多相CT更換工作，已在河北南部電網(wǎng)廣泛應(yīng)用，取得了良好效果，更是實(shí)際驗(yàn)證了測(cè)試方案的可行性、科學(xué)性和合理性，具備推廣應(yīng)用價(jià)值。

結(jié)語(yǔ)

“一次升流比對(duì)測(cè)試法”是一項(xiàng)成功的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，在電網(wǎng)短路電流水平日益提高，CT變比調(diào)整工作顯著增加的形勢(shì)下，此典型作業(yè)方式的實(shí)施必將發(fā)揮出更大的優(yōu)勢(shì)。

[1]張鵬．淺談電流互感器二次繞組極性[J]．云南電力技術(shù), 2013（03）．

[2]鄧良．變電站橋型接線方式下二次電流極性的選擇方法[J]．科技致富向?qū)?2013（33）：7-177．

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