1電流互感器二次回路接線方法
在變電站中,常用的電流互感器二次回路接線方法有單相接線、兩相星形(或不完全星形)接線、三相星形(或全星形)接線、三角形接線及和電流接線等,它們依據(jù)需求運(yùn)用于不同場(chǎng)合。現(xiàn)將各種接線的特點(diǎn)及運(yùn)用場(chǎng)合介紹如下。
(1)單相接線方法
單相式接線,這種接線只有一只電流互感器組成,接線簡(jiǎn)略。它可以用于小電流接地體系零序電流的丈量,也可以用于三相對(duì)稱電流中電流的丈量或過負(fù)荷維護(hù)等。
(2)兩相星形接線方法
兩相星形接線,這種接線由兩相電流互感器組成,與三相星形接線相比,它缺少一只電流互感器(一般為B相),所以又名不完全星形接線。它一般用于小電流接地體系的丈量和維護(hù)回路,由于該體系沒有零序電流,別的一相電流可以經(jīng)過核算得出,所以該接線可以丈量三相電流、有功功率、無(wú)功功率、電能等。反響各類相間故障,但不能完全反響接地故障。
關(guān)于小電流接地體系,不完全星形接線不光節(jié)約了一相電流互感器的投資,在同一母線的不同出線發(fā)生異名相接地故障時(shí),還能使跳開兩條線路的幾率下降了三分之二。只有當(dāng)AC相接地時(shí)才會(huì)跳開兩條線路,AB、BC相接地時(shí),由于B相沒有電流互感器,則B相接地的一條線路將不跳聞。由于小接地電流體系允許單相接地運(yùn)行2小時(shí),所以這一措施能夠進(jìn)步供電可靠性。需求指出的是,同一母線上出線的電流互感器有必要接在相同的相,不然有些故障時(shí)維護(hù)將不能動(dòng)作。
(3)三相星形接線方法
三相星形接線又名全星形接線,這種接線由三只互感器按星形連接而成,相當(dāng)于三只互感器共用零線。這種接線中的零線在體系正常運(yùn)行時(shí)沒有電流經(jīng)過(3I0=0),但該零線不能省掉,不然在體系發(fā)生不對(duì)稱接地故障發(fā)生3l0電流時(shí),該電流沒有通路,不光影響維護(hù)正確動(dòng)作,其性質(zhì)還相當(dāng)于電流互感器二次開路,會(huì)發(fā)生很高的開路電壓。三相星形接線一般運(yùn)用于大接地電流體系的丈量和維護(hù)回路接線,它能反響任何一相、任何方式的電流改變。
(4)三角形接線方法
三角形接線,這種接線將三相電流互感器二次繞組按極性頭尾相接,像三角形,極性必定不能搞錯(cuò)。這種接線首要用于維護(hù)二次回路的轉(zhuǎn)角或?yàn)V除短路電流中的零序重量。在微機(jī)形差動(dòng)維護(hù)中,常常將各側(cè)電流互感器的二次回路均接為星形,在維護(hù)裝置中經(jīng)過軟件核算進(jìn)行電流轉(zhuǎn)角與電流的零序重量濾除,這樣就簡(jiǎn)化了接線。
(5)和電流接線方法
和電流接線,這種接線是將兩組星形接線并接,一般用于3/2斷路器接線、角形接線、橋形接線的丈量和維護(hù)回路,用以反映兩只開關(guān)的電流之和。該接線必定要注意電流互感器二次回路三相極性的一致性及兩組之間與一次接線的一致性,不然將不能精確反映一次電流。兩組電流互感器的變比還要一致,不然和電流的數(shù)值就沒有意義。
在電流互感器的接線中,要特別注意其二次繞組的極性,特別是方向維護(hù)與差動(dòng)維護(hù)回路。當(dāng)電流互感器二次極性錯(cuò)誤時(shí),將會(huì)形成計(jì)量、丈量錯(cuò)誤,方向繼電器指向錯(cuò)誤動(dòng)維護(hù)中有差流等,形成維護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)。
2電流互感器的飽滿
電流互感器飽滿將導(dǎo)致電流丈量呈現(xiàn)差錯(cuò),影響繼電維護(hù)的正確動(dòng)作,特別是對(duì)差動(dòng)維護(hù)影響較大,接下來,讓我們認(rèn)識(shí)一下電流互感器飽滿。
實(shí)際上,電流互感器的飽滿指的是電流互感器鐵芯的飽滿,由于一次電流在鐵芯上發(fā)生了磁通,纏繞在同一鐵芯上的二次繞組中發(fā)生電動(dòng)勢(shì)U=4.44f*N*B*S,式中f為體系頻率;N為二次繞組匝數(shù);S為鐵芯截面積;B為鐵芯中的磁通密度。在N、S、f確認(rèn)的狀況下,當(dāng)電流互感器正常作業(yè)時(shí),鐵芯磁通密度B很小,勵(lì)磁電流I0也很小,依據(jù)電流互感器等值電路圖可知,二次電流I2=I1-I0,差錯(cuò)很小;當(dāng)一次電流I1變得很大時(shí),鐵芯磁通密度B也很大,在電流互感器的鐵芯磁通密度到達(dá)飽滿點(diǎn)后,B隨勵(lì)磁電流或是磁場(chǎng)強(qiáng)度的改變不明顯,二次感應(yīng)電勢(shì)將基本維持不變,二次電流簡(jiǎn)直不再添加,此刻勵(lì)磁電流I0卻明顯添加,I2=I1-I0呈現(xiàn)較大差錯(cuò),導(dǎo)致電流互感器呈現(xiàn)大的傳變差錯(cuò)。
電流互感器等值電路圖
一般將鐵芯的飽滿分成兩種狀況:穩(wěn)態(tài)飽滿、暫態(tài)飽滿。
穩(wěn)態(tài)飽滿首要是由于一次電流值太大,進(jìn)入了電流互感器飽滿區(qū)域,導(dǎo)致二次電流不能正確的傳變一次電流。穩(wěn)態(tài)飽滿多因電流互感器選型不合適或者短路電流過大而引起,不會(huì)自行消失。
穩(wěn)態(tài)飽滿的諧波重量:以3、5、7次等奇次諧波為主。
暫態(tài)飽滿首要是由于大量非周期重量的存在,進(jìn)入了電流互感器飽滿區(qū)域。暫態(tài)飽滿多由衰減直流或者電流互感器剩磁引起,在暫態(tài)重量逐漸衰減后,飽滿逐漸消失。
暫態(tài)飽滿的諧波重量:除了3、5、7等奇次諧波,還有直流、2次等諧波。
3電流互感器伏安特性
剛剛我們了解了,在電流互感器的鐵芯磁通密度到達(dá)飽滿點(diǎn)后,隨著一次電流I1的增大,勵(lì)磁電流I0明顯添加,電流互感器呈現(xiàn)大的傳變差錯(cuò)。那么該如何確認(rèn)電流互感器的飽滿點(diǎn)呢?
電流互感器伏安特性曲線
電流互感器伏安特性是指在電流互感器一次側(cè)開路的狀況下,在二次側(cè)通電壓U,由等值電路圖可知此刻I0=I2,依據(jù)U=4.44f*N*B*S,在N、S、f確認(rèn)的狀況下,U與B成正比,故U與I2的關(guān)系曲線描繪的是磁通B與勵(lì)磁電流I0的關(guān)系曲線,即電流互感器鐵芯的磁化曲線。
依據(jù)伏安特性曲線可得出2個(gè)結(jié)論:
一是得出電流互感器的10%差錯(cuò)曲線。施加于電流互感器二次接線端子上的額外頻率的電壓,若其有效值添加10%,勵(lì)磁電流便添加50%,則此電壓值稱為伏安特性曲線的拐點(diǎn)電壓(飽滿點(diǎn))。
二是可以判別電流互感器是否發(fā)生匝間短路。拐點(diǎn)電壓位置的電流互感器鐵芯進(jìn)入飽滿狀態(tài),此刻勵(lì)磁電流簡(jiǎn)直悉數(shù)損耗在鐵芯發(fā)熱上,當(dāng)電流互感器二次繞組匝間短路時(shí),在電流互感器伏安特性上表現(xiàn)為拐點(diǎn)電壓U有明顯的下降,據(jù)此可以判別電流互感器二次繞組反常。
電流互感器回路接線錯(cuò)誤案例剖析
2007年8月5日某220kV變電站10kV重生4號(hào)線光纖分相電流差動(dòng)維護(hù)動(dòng)作,開關(guān)跳閘,經(jīng)巡線人員查看、故障點(diǎn)在新聯(lián)線出口0號(hào)桿處維護(hù)人員查看兩邊維護(hù)裝置,模擬區(qū)內(nèi)外故障維護(hù)均反響正確,如下圖所示,試剖析跳閘原因。
剖析:電廠側(cè)維護(hù)人員誤將計(jì)量電流互感器繞組接入維護(hù)回路。正常運(yùn)行時(shí),重生4號(hào)線負(fù)荷電流不至于形成電流互感器飽滿,不會(huì)發(fā)生差流,即維護(hù)也不會(huì)誤動(dòng)作。當(dāng)新聯(lián)線10kV出口處發(fā)生故障時(shí),故障電流較大形成電廠側(cè)的電流互感器飽滿,電流互感器不能正常傳變故障電流,進(jìn)而發(fā)生差流,兩邊光纖縱差維護(hù)動(dòng)作。一起,由于ISA-353型微機(jī)維護(hù)比電磁型維護(hù)動(dòng)作速度快,所以10kV重生4號(hào)線維護(hù)先于10kV新聯(lián)線跳閘。
原因:
1.電廠側(cè)維護(hù)人員誤將計(jì)量電流互感器繞組接入維護(hù)回路,故障時(shí),兩邊電流不一致發(fā)生差流,是重生4號(hào)線縱差維護(hù)動(dòng)作的首要原因。
2.電廠側(cè)新聯(lián)線維護(hù)運(yùn)用電磁型維護(hù)、動(dòng)作速度相對(duì)微機(jī)維護(hù)慢,不能及時(shí)切除故障,是重生4號(hào)線縱差維護(hù)動(dòng)作的次要原因。
關(guān)鍵:在電流互感器回路檢驗(yàn)試驗(yàn)中,必定要核對(duì)好,所運(yùn)用繞組的精確級(jí),不然關(guān)于間隔、過流等維護(hù)將拒動(dòng),關(guān)于線路縱差主變差動(dòng)維護(hù)將誤動(dòng)作。