500kV罐式断路器电流互感器交叉接线和防止保护死区的检查方法

500kV罐式断路器电流互感器交叉接线和防止保护死区的检查方法徐俊1孙宗云1冯田1王芬2Firstlyintroduce500kVtankbreaker3/2wiringandquadrilateralconnectionmodeofcrosswiringandpreventprotectionwiringway,thenthedeathofcurrenttransformerisintroducedintankbreakerandtestmethods.Polarity。Chinasouthernpowergrid,acertain500kVsubstationsduetothecurrenttransformertankbreakerfailstocrosswiring,thusprotectingdeadzone,resultinginfailure,makeinteriorcircuitbreaker,expandingthescope,equipmentaccidentofaccident.Tosolvethecurrenttransformertankbreakerprotection,preventcrosswiringanddeadzone,safety,toavoidsimilaraccidentshappenagain,nowwillwiringway,polaritydiscriminationandtestmethodsconcluded,areforreferenceonly.摘要：首先介绍500kV罐式断路器3/2接线和四边形接线方式下的交叉接线和防止保护死区的接线方式，再介绍罐式断路器电流互感器的极性确定和试验方法。关键词：交叉接线保护死区极性引言：南方电网某500kV变电站发生了一起由于罐式断路器的电流互感器未交叉接线，致使保护存在死区，导致在断路器内部故障时，使事故范围扩大、设备报废的事故。为解决罐式断路器的电流互感器交叉接线、防止保护死区，确保电网和设备安全、避免类似事故重演，现将接线方式、极性判别和试验方法总结如下，仅供参考。一、接线方式：1、500kV罐式断路器3/2接线500kV#1M2132222272173313323327317267311112117127167乙线甲线11CT0.2S12CT0.213CTTPY21CT0.222CT0.223CTTPY24CTTPY25CT5P2026CTTPY27CTTPY28CT0.2S16CT5P2015CTTPY14CTTPY13CTTPY12CTTPY11CT0.215CT5P2016CTTPY17CTTPY甲线计量甲线测量甲线主一、辅A、主三、安稳A、解列A、PMU31开关保护#1母母差1#1母母差2乙线测量、计量甲线测量乙线主二、辅B、录波、安稳B、行波乙线主一、辅A、主三、安稳A、PMU32开关保护甲线主二、辅B、录波、安稳B、行波、解列B甲线主一、辅A、主三、安稳A、解列A、PMU备用乙线主一、辅A、主三、安稳A、PMU乙线主二、辅B、录波、安稳B、行波乙线测量、计量33开关保护#2母母差2#2母母差114CTTPY甲线主二、辅B、录波、安稳B、行波、解列B29CT0.2S甲线计量绕组测温故障录波小电抗第一套保护小电抗第二套保护小电抗绕组测温1CT5P202CT5P203CT0.24CT15CT5P206CT5P207CT5P201CT5P202CT5P203CT0.5500kV#2M图一：CT接线示意图在完成按照上图进行保护配置和电流互感器交叉接线正确的情况下，保证所有间隔的极性指向一致时，就可以使该串电气设备处于保护范围之内，就不会存在保护死区的问题。2、500kV罐式断路器四边形接线图二：CT接线示意图二、测试原理1、工作原理能否正确地辨别电流互感器线圈的极性，对继电保护装置的正确工作有直接影响。故制造厂家对互感器一、二次线圈的同极性端子（即同名端）都注有明确标记，其标线路二短引线保护用CT线路二短引线保护用CT备用CT线路二测量用CT线路一短引线保护用CT线路一短引线保护用CT5002断路器保护用CT线路一测量用CT线路三短引线保护用CT线路三短引线保护用CT备用CT线路三测量用CT联变差动保护用CT联变差动保护用CT5004断路器保护用CT联变测量用CT5002联变差动保护用CT联变差动保护用CT5001断路器保护用CT联变测量用CT线路二短引线保护用CT线路二短引线保护用CT备用CT线路二测量用CT线路一短引线保护用CT线路一短引线保护用CT联络变压器线路一线路三线路二32145678321456781234567812345687备用CT线路一测量用CT线路三短引线保护用CT线路三短引线保护用CT5003断路器保护用CT线路三测量用CT500450015003记方法是用不同的文字符号标以相同的注脚表示同极性端。通常用L1和K1、L2和K2分别表示一、二次线圈的始端和末端（同极性端）。电流互感器线圈极性与一、二次侧各电气量的正方向紧密相关，从原理上讲，各电气量正方向的选取可以是任意的，但电磁现象的规律是一致的，因此，表示电磁规律的方程式和相量图必须与各电气量选定的正方向相对应。就是说，一旦各电气量的正方向选定，反应电磁规律的方程式和相量图中各电气量的相互关系就随之确定，不能任意改动。对于继电保护用的互感器如图所示，其一次电压与二次电压的正方向，对同极性端来说是相同的；而其一次电流与二次电流的正方向，对同极性端来说则是相反的。即通常规定，U1和U2的正方向都是由线圈的始端指向末端；I1的正方向为由线圈的始端L1流向末端L2，I2的正方向则为由线圈的末端K2流向始端K1。这样，在某一时刻，如果一次电流的方向为正方向时，二次电流方向也为正，则L1和K1称为同极性端，一般用“*”号表示。根据这个原则，只要互感器的同极性端已知，则其一、二次电压、电流的正方向即可直接确定。L1L2K1K2U1E1E2U2I1I2(a)(b)U1U2互感器的图形符号和相量关系（a）图形符号（b）一、二次电压的相量关系2、测试方法原理在做互感器极性试验时，通过与套管底座的穿过互感器线圈中心的金属圆筒与开关外壳构成的电磁通路，利用电磁感应原理，将干电池电压瞬间加载于互感器外壳上，在互感器的二次侧接入一块指针式万用表，将其档位选择于直流电流毫安档，通过表计指针的偏转，即可判断互感器极性。三、CT极性的确定1、对3/2接线方式，在确定了CT位置和作用后，结合全站实际的一次接线情况，确定CT极性，对于线路保护用CT的极性，全部定为由母线指向线路，对于母线保护用CT的极性，当用于I段母线时，定为由II母指向I母，当用于II段母线时，定为由I母指向II母。2、对四边形接线方式，由于不配备母差保护，增加了短引线保护，故其CT极性只需统一指向被保护线路或变压器即可。四、试验方法1、结合现场实际情况，先核对从断路器机构箱至CT接线盒的接线，核实交叉接线情况。2、在试验时，应将开关处于分闸状态，这样不仅能保证开关两侧套管CT互相独立，而且在对CT配置、接线交叉正确性、防止出现保护死区的进一步准确判断十分必要。3、试验接线：一般情况下，极性检查是在开关合闸位置用图三虚线所示接线方式检查，对于500kV罐式断路器来讲，因该开关套管较长，导线接线位置较高，试验接线不方便，且开关在合闸位置，如果出现开关两侧套管CT对调的情况，不易发现接线交叉错误（如图一所示，在开关端子箱或机构箱处13CT二次接线标识为16CT，16CT二次接线标识为13CT后，开关在合闸位置时进行试验将不容易判断出其接线交叉错误），故不建议采用。按（图三）实线的接线方式，不仅大大降低了高空作业风险，而且操作、试验方便，易于实现，可以清晰判断出接线交叉是否错误。4、通过测试CT极性的方法进一步判断电流互感器的交叉接线，防止保护死区出现。4.1具体试验步骤：(1)按图三实线接好线。(2)按以下步骤执行开关停处冷备用状态，即开关分闸后，使用钳形电流表确认CT回路确无电流，在该开关端子箱处将与停运开关有关的CT回路连接片打开，在端子箱至开关机构箱的CT二次侧引线处接入指针式万用表。检查线路侧CT时，将甲电池的正极接于开关套管底座靠线路侧的螺栓上，负极接开关设备接地的引线上，合分一下刀开关，此时在该开关端子箱内可以看到指针式万用表的指针偏转，将此结果记录下来，再测试另一组CT，以此类推，线路侧CT测试完后，将甲电池的极性接线对调，按上述方法进行母线侧CT测试，测试工作结束后，根据实际接线，对照图纸，即可判断出CT的极性及二次回路是否正确。图三：试验接线示意图电池刀开关（3）、试验时安全注意事项a、将被检查断路器停处冷备用状态，在被检查断路器端子箱，将被检查CT端子连片打开。b、装设试验线时，要与设备带电部位保持5米以上的安全距离，且要做好防止感应电伤人的措施。c、因试验需要操作分、合开关、地刀的，要由值班运行人员操作，严禁操作断路器两侧刀闸。危险点分析及采取的安全措施危险点分析采取的安全措施1、防止造成CT回路开路。使用钳形电流表确认确无电流后，使用专用的短接线短接CT回路。2、防止试验电流引起母差保护误动。使用钳形电流表确认确无电流后，在开关端子箱处将该回路的联接片打开，不得在母差保护屏CT回路上进行任何试验工作。3、防止CT回路永久性接地点断开。不得在CT回路永久性接地上进行任何试验工作。4、防止试验电流引起线路保护误动。使用钳形电流表确认确无电流后，在开关端子箱处将该回路的联接片打开，不得在线路保护屏CT回路上进行任何试验工作。五、结束语500kV变电站采用3/2接线或四边形接线方式时，断路器的CT交叉接线关系到电网、设备的安全。正确的设计理念和试验方法、合理的CT配置、清晰明了的二次接线，才能避免运行设备存在保护死区、确保继电保护装置的正确动作，从而保证电网、设备的安全、可靠运行。本文所使用的接线位置及方法，经现场实际使用，安全可靠，效果明显，且在开关分闸状态下试验，能准确判断各组CT的具体用途，确保CT配置、接线交叉正确，可有效防止出现保护死区。作者简介：徐俊：男，工程师，从事电力系统变电运行维护、管理工作。冯田：男，助工，从事电力系统继电保护运行、维护工作。王芬：女，工程师，从事电网调度运行管理工作。孙宗云：男，工程师，从事电力系统变电运行维护、管理工作。（1.南方电网超高压输电公司曲靖局，云南曲靖655000；2.南方电网云南电网公司曲靖供电局，云南曲靖655000）