浅谈差动保护CT二次接线分析

浅谈差动保护CT二次接线分析

郭志军凌文钊

（广东电网有限责任公司东莞供电局523600）

摘要：随着我国电力系统规模不断的扩大，影响变压器正常运行的事故常常发生，例如区外故障、CT开路等，采取切实有效的措施防止变压器区外故障误动具有重要意义。电能的生产、输送、分配的整个过程中，都离不开电压和电流互感器，它们和二次测量仪表一起，时刻在监视着电力系统的运行状况。针对电流互感器(CT)在运行中发生的故障进行分析，并阐述一些处理方法。

关键词：差动保护、CT二次接线

一、CT二次开路原因和处理方法

根据CT的基本原理知道，在正常工作情况时，CT的一次线圈与二次线圈之间没有电联系。因此，互感器以及与之相连接的二次测量仪表是电力系统的耳朵和眼睛，是电力系统不可缺少的重要设备。CT二次开路原因和处理方法：

1、二次开路的原因

（1）、室外端子接线盒受潮，端子螺丝和垫片绣蚀过重。造成开路；（2）、二次线端子接头压接不紧。回路中电流很大时，发热烧断或氧化过甚造成开路；（3）、由于电流回路中试验端子压板的胶木接头过长，旋转端子金属片未压在金属片上，而误压在胶木套上致使开路；（4）、检修调试人员工作中的失误，如忘记将继电器内部及表计内部的电流回路接头接好，或接头脱焊的等造成二次回路开路。

2、二次开路产生的后果

（1）、CT的主绝缘如果击穿，一次高电压就会进入二次回路，危及人身与设备安全．保护可能闪无电流而不能反映故障，对于差动保护和零序保护，则可能因开路时产生不平衡电流而误动作，所以《安全规范》规定．CT在运行中严禁开路；（2）、使用中的CT不允许二次侧开路，如果二次线圈开路一次电流变成激磁电流，其数值比正常的增加数两倍，铁芯中的磁能中由正常的数十毫特斯拉剧增到饱和时的至特斯拉，感应电压峰值可达几千伏，危机设备与人身安全。

3、CT二次开路时所发生的现象

（1）、认真听CT本体有无噪声，震动等不均匀的声音，这种现象在负荷小时不太明显，当发生开路时，因磁通强度的增加和磁通的非正弦性，硅钢片震动力加大，将产生较大的噪声；（2）、检测CT二次回路端子。元件线头等有无放电，打火现象，此现象可在二次开路维护和巡检中发现，开路时由于二次产生高电压，可能使互感器二次接线柱、二次同路元件接头、接线端子等处放电、打火，严重时使绝缘击穿；（3）、利用示温变色蜡片或紫外线测温仪监测CT本体有无严重发热，有异味变色冒烟，喷油等，此现象在负荷小时不太明显，开路时，由于磁饱和的严重。铁芯过热，外壳温度升高，内部绝缘受热有异味，严重时冒烟烧坏；（4）、继电保护发生误动作或动作，此情况可以及时发现，上述表计烧坏，都能使CT二次开路，有无功率表以及电能表远动装置的变送器，保护装霞的继电器烧坏，不仅使电流护感器二次开路。同时也会使电压互感器二次短路，此时应从端子排上将交流电压端子拆下，包好绝缘。

二、变压器差动保护误动原因的简单分析

差动保护是电力变压器的主保护,对保证变压器安全运行起着极其重要的作用。为提高差动保护正确动作率,除选好保护设备外,还需做好施工设计、整定计算、现场安装调试等一系列技术和管理工作,如果这些工作稍有疏忽,就可能造成差动保护误动或拒动。

1、二次电流回路接地方式不当

继动保护二次电流回路接地时,各侧CT的二次电流回路必须通过一点接于地网,因为变电站的接地网络之间并非绝对等电位,在不同点之间有一定的电位差。当发生短路故障时,有较大的电流流入地网,各点之间的电位差较大。如果差动保护二次电流回路接在地网的不同点,它们之间的电位差产生的电流将流入保护装置,影响差动保护装置动作的准确性甚至使之误动。所以各侧CT的二次电流回路应并联后接到保护装置的差动电流回路中,所有电流回路必须在并联的公共点处接地。在变压器投运后带有负荷的情况下,由现场的保护技术人员通过观察变压器差动保护装置测量显示的差流的情况分析解决。如果变压器差动保护装置测量显示的差流不正常,在排除了CT相序接线错误和装置本身数字化平衡变压器各侧电流量的整定值错误的情况下,那么可以检查电流互感器CT二次回路是否有多点接地的情况存在。

2、在流过短路电流时,二次侧负载不能满足

CT10%误差曲线的要求CT稳态运行时的电流误差,是CT二次侧负载阻抗和短路电流倍数之函数。任何情况下,都要求用于继电保护的CT的稳态电流误差不得超过10%。在电流互感器接入系统容量变化或新装保护投入运行时,必须根据差动保护区内短路故障时穿越变压器的最大短路电流和实测的差动回路二次负荷,来校验保护用CT的10%误差曲线是否满足要求,以确保CT在10%误差范围内。如果不满足CT的10%误差曲线要求,CT的容量不足以提供二次负荷所需的要求,在故障时差动保护可能拒动、误动直接影响差动保护的可靠性。此时应适当加大CT变比,并重新较核CT的10%误差曲线直到符合要求。

3、CT二次回路接线错误

要想使变压器在正常运行或在变压器外部故障时,差动保护不发生误动,就要设法调整CT二次回路接线,使变压器的电源侧和负荷侧的CT二次线电流相位相差180°,这样就可能使差动回路流过的不平衡电流接近于零;而在保护区内故障时,变压器的电源侧和负荷侧的CT二次线电流相位相同,流入差动回路中的电流为两侧电流之和,保护可靠动作。变压器差动保护常因CT二次接线错误造成保护误动作(如:某相CT极性接反、A相与B相接错、接线组别错误、辅助变流器接线错误、差动继电器内部接线错误等)。因此,在保护投入运行前,必须认真做好差动回路二次接线极性的实验,测量差动继电器的差电压、差电流,保证差动回路接线的正确性。

三、差动保护误动的措施

1、选择合适的电流互感器

选择电流互感器要根据当地电压的实际情况来分析，尽量在可允许电压范围内选择具有抗饱和能力的类型。根据不同地区的实地测量发现，大多数的变压器都使用了B级互感器,B级互感器和其他电流互感器相比保护能力略逊一筹，所以很多的变电所已经放弃使用此种互感器，而是将P级电流互感器放在保护变压器正常运行的首选位置。

2、提升变压器的差动保护功效

根据分析可以发现，一般情况下，如果变压器发生了故障，那么电流互感器需要经过一定时间才会饱和，在其线性工作时间内，外部差动保护装置的敏感度是很低的。在当电流互感器达到了超出范围的饱和后，变压器的差流会明显增加。区外故障发生时，电流互感器因为处于周期性的线性工作区而无法检测到差流，相反的情况，如果出现了区内故障，即使电流互感器仍然维持在线性区，始终都能检测到差流。通过电流互感器的这个运行特点，能及时的预判出互感器是否在线性工作区内，所以在此提议很多制造保护装置的厂家，主要提升保护装置的抗饱和功效。

3、充分利用六角图判断接线的正确性

六角图就是电流、电压向量图,当一套差动保护新投入运行时,要对其进行带负荷检验。一般情况下,都是进行六角图测试。实际上,当电压回路接线正确时,我们有一个更加简单明了的检验方法。具体来说,就是在负荷状态下,以某一电压相量为参考相量,分别对接在差动保护上的变压器两侧电流互感器二次电流回路进行测量,记下各电流的大小和相位,只要流进同一差动继电器的变压器两侧的电流互感器二次电流方向相反,它们在差动继电器上产生的电流链(安匝)大小相等,就能证明差动保护的二次接线是正确的,否则其接线就是错误的。同时,还可以根据有功和无功的大小以及方向,判断CT极性的正确与否。

四、结语

变压器的结构比较复杂，装置比较困难，接线也有多种方式容易出差错，因此在检查和装修的时候很容易埋下不安全的因素。基于这个问题，工作人员在整个从开始设计到最后改造的时候，应当一步不差的按照安全操作规程来进行，完成技术，确保一些最基本的安全问题，防止保护CT开路可能出现变压器差动保护误动。

参考文献：

【1】靳建峰．高灵敏度cT开路保护装置[P]．中国专利．

【2】邓文．电漉互感器极性和二次阻抗对继电保护可靠性影响Ⅲ．发电设备

【3】继电保护和安全自动装置技术规程［S］.（GB/T14285-2006)

【4】继电保护和安全自动装置检验规程［S］.（DL/T995-2006)

【5】电力系统继电保护规定汇编［M］.北京：中国电力出版社，1997

作者简介：

郭志军（1987-），男，汉族，本科，技师，研究方向为电力系统继电保护

凌文钊（1991-），男，汉族，本科，高级工，研究方向为电力系统继电保护

项目名称：基于移动终端多功能带负荷测试软件的研发

项目编号：GDZC-031920160022