500kV變電站電磁式電流互感器二次回路工作要點(diǎn)分析

1、500kV變電站電磁式電流互感器二次回路工作要點(diǎn)分析摘要】本文對電磁式電流互感器二次回路工作原理進(jìn)行簡述，對工作要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)分析，并提出了相關(guān)防范措施，對電磁式電流互感器撤除及更換中二次回路工作有一定參考價值?！娟P(guān)鍵詞】電流互感器;二次回路;開路1.引言電磁式電流互感器是湖北電網(wǎng)500kV變電站中的重要設(shè)備，隨著湖北電網(wǎng)快速開展，500kV變電站及線路的大量增加，電磁式電流互感器的數(shù)量也曾倍數(shù)遞增，由此涉及了大量電磁式電流互感器撤除及更換工作，在其二次回路工作中，有許多細(xì)節(jié)要點(diǎn)需要注意，稍有不慎可能會造成人員傷亡、繼電保護(hù)裝置誤動等嚴(yán)重電網(wǎng)事故，根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)，本文對相關(guān)工作技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)

2、分析，希望能減小工作中發(fā)生事故的機(jī)率，提高其運(yùn)行可靠性。2.電磁式電流互感器工作原理電流互感器的原理結(jié)構(gòu)，如圖1所示。在硅鋼片疊成的鐵芯1上饒有一次繞組又稱原繞組2和二次繞組又稱副繞組3。一次繞組的匝數(shù)很少，使用時直接串聯(lián)在一次回路中，二次繞組的匝數(shù)很多，與二次負(fù)載連接。圖1電流互感器的根本原理與一般變壓器工作原理相同，當(dāng)一次繞組通過電流I1時，鐵芯中出現(xiàn)交變主磁通，二次繞組上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢U2，在二次繞組和負(fù)荷構(gòu)成的閉合回路內(nèi)產(chǎn)生二次電流I2，一次電流和二次電流的比值稱為變流比。二次電流產(chǎn)生的磁通對一次電流建立的主磁通產(chǎn)生去磁作用，使鐵芯中的磁通密度大大降低。電流互感器正常工作時二次負(fù)載阻抗

3、很小，二次繞組接近于短路狀態(tài)，二次繞組的大小由一次電流決定，幾乎不受負(fù)載變化的影響，這是電流互感器的顯著特點(diǎn)。3.電磁式電流互感器二次回路工作技術(shù)要點(diǎn)分析3.1繞組特性選擇500kV變電站常用電磁式電流互感器有多個繞組，每個繞組對應(yīng)著不同的繞組特性，常見的有：5P20一次側(cè)在20倍的額定電流下，二次側(cè)誤差不超過%5，通常用于線路保護(hù)電流回路;TPY抗飽和能力強(qiáng)，一般用于500kV母差保護(hù)電流回路;然而由于有剩磁，故障電流消除慢，無法滿足失靈裝置的電流返回系數(shù)要求，那么絕對不能用于失靈回路，否那么容易引起失靈保護(hù)裝置誤動，造成電網(wǎng)事故;0.5S一次側(cè)在額定電流下，二次側(cè)誤差不超過%0.5，精度不

4、錯，一般用于測量回路;0.2S一次側(cè)在額定電流下，二次側(cè)誤差不超過%0.2，精度很高，一般用于計(jì)量回路;在進(jìn)行電流互感器安裝及更換前一定要仔細(xì)比對三相電流互感器銘牌及繞組變比，確認(rèn)三相電流互感器是否一致，與更換前的電流互感器是否匹配。3.2電纜接地方式電流互感器二次電纜接地分為兩種：中性點(diǎn)接地和屏蔽層接地3.2.1中性點(diǎn)接地方式高壓電流互感器二次側(cè)中性點(diǎn)必須有且僅有一點(diǎn)接地，主要原因是：1是防止上下壓側(cè)絕緣擊穿時高電壓串入二次側(cè);2是為了讓二次回路有個可靠的接地“0點(diǎn)，防止懸浮運(yùn)行，防止干擾;3為了防止電磁干擾，防止零線中的干擾電流，必須僅有一點(diǎn)接地。還注意的就是在計(jì)量回路.有些計(jì)量裝置廠家會

5、在計(jì)量屏上進(jìn)行接地，如果在互感器二次側(cè)就地接地的話會造成兩點(diǎn)接地，當(dāng)三相電壓不平衡時會產(chǎn)生計(jì)量誤差，因此有些供電公司要求在互感器二次側(cè)400V系統(tǒng)不允許接地。接地點(diǎn)的接地原那么是：公用電流互感器二次繞組二次回路只允許、且必須在相關(guān)保護(hù)柜屏內(nèi)一點(diǎn)接地。獨(dú)立的、與其它電流互感器的二次回路沒有電氣聯(lián)系的二次回路應(yīng)在開關(guān)場一點(diǎn)接地。另外，電流互感器二次回路應(yīng)單獨(dú)接地防止不同回路間進(jìn)行串聯(lián)接地，以免其中一個接地點(diǎn)接線松動、脫落，造成其它繞組二次接地點(diǎn)失效。3.2.2電纜屏蔽層接地二次回路電纜屏蔽層必須在電纜首尾雙端接地，使用截面不小于4mm2多股銅質(zhì)軟導(dǎo)線從電纜屏蔽層的銅鎧上可靠連接到等電位接地網(wǎng)的銅排

6、上進(jìn)行接地，以減小開關(guān)場對二次電纜造成的電磁干擾，防止電磁干擾使二次電纜中的信號發(fā)生畸變，從而導(dǎo)致微機(jī)保護(hù)及控制裝置發(fā)生誤動和拒動。3.3繞組極性接法根據(jù)能正確反應(yīng)所保護(hù)設(shè)備發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時故障電流方向的原那么，繼電保護(hù)裝置電流互感器回路分為正極性接入通常用于線路保護(hù)、測量、計(jì)量、故障錄波回路等和反極性接入通常用于母線差動回路，在電流互感器二次回路極性選擇前，應(yīng)首先確定電流互感器的一次側(cè)極性端的安裝方向，以便能將發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時一次側(cè)的短路電流方向通過二次側(cè)接線正確反映到繼電保護(hù)裝置中，以免發(fā)生誤動或拒動。3.4施工工藝要求3.4.1二次接線緊固電流互感器二次電纜接線必須緊固，防止電流互感器二次側(cè)

7、開路，產(chǎn)生高壓，對設(shè)備和人身造成危害。電流互感器本體二次線接線柱分為兩種形式：1沒有外部配線引出到端子排，直接接于電流互感器本體;2有外部配線引出到端子排，二次線直接接于端子排處。對于第一種形式，應(yīng)安裝彈簧墊片，且將電纜芯的前端制作成鉤狀，注意螺紋擰緊的方向應(yīng)與電纜芯前端鉤狀的方向一致，否那么，容易引起電纜松動，造成電流互感器開路。另外，由于這種形式的電流互感器接線柱直接連接在本體，那么不宜擰到過緊，以免造成接線柱松動使本體絕緣介質(zhì)絕緣油或者SF6泄露，對電流互感器造成損壞，一定要恰到好處。第二種形式能很好的防止由于安裝時用力過度，造成第一種形式中的電流互感器本體絕緣介質(zhì)通過接線柱泄露的情況，

8、建議在設(shè)備選型時予以考慮。這種形式中電流互感器本體已配好相關(guān)配線到端子排，那么應(yīng)認(rèn)真檢查配線的接線方式，以便能正確接入電流互感器二次線。另外這兩種形式都需要注意的是：將多余繞組在電流互感器本體接線盒中短接，防止電流互感器開路。3.4.2本體進(jìn)線處理在電流互感器本體接線盒的電纜進(jìn)線口應(yīng)做好如下處理：1做好封堵工作，防止雨水和潮氣進(jìn)入電流互感器接線盒;2進(jìn)線處應(yīng)將電纜固定牢固，防止電纜由于重力作用滑落;3進(jìn)線電纜應(yīng)防止堵料和電纜芯接觸，以免堵料對電纜芯進(jìn)行腐蝕。3.4.3電纜標(biāo)識明確每根電纜芯上必須有可靠標(biāo)識，用套管機(jī)將電纜名稱、芯號、接線端子等信息詳細(xì)印制在套管上，且將套管牢固安裝在相應(yīng)電纜芯上

9、。備用芯的標(biāo)識工作同樣不容無視，一旦發(fā)生電纜芯破損現(xiàn)象，那么可以根據(jù)標(biāo)識迅速找出相應(yīng)的備用芯進(jìn)行替代。另外，電纜也需要有單獨(dú)的號牌進(jìn)行標(biāo)識，號牌上應(yīng)注明電纜名稱、電纜型號、起點(diǎn)及終點(diǎn)信息，以便后期維護(hù)。3.4.4接線順序統(tǒng)一在電流互感器二次回路接線中，為了回路清晰明了，易于查線，接線的順序應(yīng)按照統(tǒng)一的接線順序進(jìn)行。在端子排處，對于橫向放置，上下對接的端子排，通常將從本體來的電纜接于端子上側(cè)，將與之對接的引出線接于端子下側(cè)。對于豎向放置，左右對接的端子排，通常將離電流互感器本體距離近的線接于端子排左側(cè)，而將與之對接的電纜芯接于端子排右側(cè)。3.5校驗(yàn)步驟精細(xì)電流互感器在安裝前都應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格的校驗(yàn)，確

10、定各繞組的變比及極性的正確性。其中有幾個要點(diǎn)需要注意：1保證測試工作精確性，變比測試時應(yīng)在一次側(cè)多通幾組電流值，以便能更精確地測量繞組變比。2嚴(yán)防電流互感器二次側(cè)開路，在做變比測試前，必須將所有二次繞組短接。3在進(jìn)行試驗(yàn)前應(yīng)確定實(shí)驗(yàn)儀器的完好及精確性，一套測試儀器在長期使用過程中，由于裝置老化、使用不當(dāng)?shù)仍颍瑫υO(shè)備性能造成損耗，如果測試儀器達(dá)不到使用要求那么會影響到被測試設(shè)備的測試正確性，這樣校驗(yàn)效果會大打折扣。4保證一次側(cè)及二次側(cè)試驗(yàn)線所接極性的正確性，使用“搭拉法進(jìn)行電流互感器極性測試時，由于在電流互感器一次側(cè)通入直流電壓，電流互感器二次側(cè)用萬用表直流電壓檔位進(jìn)行測量監(jiān)視，那么應(yīng)注意直

11、流正負(fù)極的問題，電流互感器一次側(cè)應(yīng)將直流電源正極接于電流互感器極性端L1，直流電源負(fù)極接于電流互感器非極性端L2;電流互感器二次側(cè)應(yīng)電壓表正極性端接于電流互感器二次側(cè)的極性端K1，電壓表負(fù)極性端接于電流互感器二次側(cè)的非極性端K2。5繞組伏安特性實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)特別注意電壓應(yīng)由零逐漸上升，不可中途降低電壓再升高，以免因磁滯回線關(guān)系使伏安特性曲線不平滑，對于二次側(cè)是多繞組的電流互感器，在做伏安特性試驗(yàn)時也應(yīng)將其他二次繞組短接。6在整個二次回路工作完畢后，應(yīng)測量電流互感器三相二次回路的回路電阻及絕緣情況，確定三相是否一致。3.6工作記錄詳細(xì)電流互感器二次回路工作中涉及多個回路，又經(jīng)屢次轉(zhuǎn)接，涉及大量電纜及

12、端子，造成了回路的復(fù)雜，極易發(fā)生錯誤，那么應(yīng)該對每個繞組的走向進(jìn)行詳細(xì)記錄，認(rèn)真查清回路中的電纜的走向、名稱、端子號等信息，并且存檔，以便后期維護(hù)。3.7施工中危險點(diǎn)3.7.1本體吊裝危險3.7.1.1吊裝工作中，應(yīng)時刻關(guān)注上方情況，禁止站在吊車臂及吊裝的電流互感器本體下，以免發(fā)生意外，造成人身傷亡事故。3.7.1.2在電流互感器撤除及安裝時，吊車及升降車的使用過程中應(yīng)注意和周邊帶電設(shè)備保持平安距離，防止發(fā)生人身傷亡及設(shè)備短路等事故。升降車及吊車車身應(yīng)可靠接地。3.7.2高壓試驗(yàn)平安在電流互感器變比及極性測試后，還需經(jīng)過高壓耐壓試驗(yàn)合格后，方能安裝。而在進(jìn)行高壓試驗(yàn)時，會在被試驗(yàn)裝置旁產(chǎn)生一定

13、的跨步電壓，那么為了保障人身平安，試驗(yàn)前應(yīng)做好平安措施，防止試驗(yàn)時人員擅入，造成傷害。3.7.3突發(fā)狀態(tài)處理3.7.3.1在送電后，由于電流互感器回路復(fù)雜，時常在送電后發(fā)現(xiàn)電流回路極性接反的現(xiàn)象，有時為了追求一次送電成功率，在帶電情況下采用將電流互感器相關(guān)二次線短接起來，再逐步改線、拆線的情況，中途由于慌亂，極易造成電流互感器二次側(cè)開路。3.7.3.2在送電后，由于工作的疏忽，發(fā)現(xiàn)二次電流回路存在開路現(xiàn)象，此時為了防止設(shè)備損壞，仍然帶電將電流互感器二次回路開路局部短接起來。以上情況中，都屬于違規(guī)操作，電流互感器一次側(cè)帶電，二次側(cè)開路時，會在二次側(cè)產(chǎn)生極高的電壓，首先應(yīng)及時斷開相關(guān)斷路器，再進(jìn)行工作，否那么可能造成設(shè)備損壞及人員傷亡。4.結(jié)束語傳統(tǒng)電磁式電流互感器仍會作為500kV變電站主流電流互感器存在很長一段時間，本文對其二次回路常規(guī)工作技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，希望能對以后幾年內(nèi)的相關(guān)基建、技改、處缺工作有一定的參考價值。另外，隨著智能化變電站的興起，光電流互感器的逐步完善，取代傳統(tǒng)