1、CONSTRUCTION 水利水电工程 在我们进行现场实际工作中,特别是在主变送电过程中,由于差动CT极 性有误而导致主变差动保护动作的事情经常发生。不光是对差动保护CT的极 性,凡是牵扯到方向的保护尤其是主变的接地零序保护都要注意CT的极性。 所以有必要把有关 CT 极性问题从实用的角度出发,再强调一下。 1、如何简单实用的分析CT极性 单相CT一次侧输入端子一般按习惯标记为“L1” 、 “L2” ;二次侧输出端 子标记为“K1” 、 “K2” 。按照减极性原则确定的同名端一般是L1和K1(同名 端端子上会加*号标示) 。同名端的含义可以简单的理解为它们电势变化的趋 势是一致的,也就是说当一
2、次L1端为高电势时,它的同名端也处在高电势。 即一次侧电流从L1流入,二次侧电流相应从K1流出。从工程上你可以直接理 解为它们电位“相同” (当然这个“相同”是指它们在各自所处的那一侧里电 位的高低是相同的,不是指数值相同) 。以下图为例 高压侧CT1一次L1端子接母线侧,L2端子接变压器侧,电流由L1流向 L2,作为负荷L1的电位要高于L2电位。K1是L1的同名端,所以在二次,K1 是高电位,K2低电位。对CT二次输出应该看作一个电流源, (从工程角度出 发,你就认为它是个电池就行。对电池而言,其内部电流流向,肯定是从低 电位(负端)流向高电位(正端) 。所以CT二次电流的流向是从K1流出,
3、K2 流回。对主变低压侧 CT2 来说,正常负荷电流从 L2 流入 L1 流出, L1 是低电位; 那么相对应的 K1 也是低电位,所以 CT2 的 2 次侧电流从 K2 流出,K1 流回。判 断方法简单归纳起来就是:1)把CT一次看作负荷,根据电流从L1和L2哪个 端子进哪个端子出的流向来判断端子的电位;2)把CT二次看作电源,根据 L1、 L2 的电位判断 K1、 K2 的电位,电流由高电位端子流出,低电位端子流入。 上面讲的是“一次”CT的极性,保护装置输入回路里也有电流变换用的小 CT(交流头) ,它也存在个同名端的问题。好多厂家在这方面标的很乱,您没 必要深究它哪是同名端,只要明确电
4、流从哪个端子进哪个端子出,这一点就足 够了。对我们现场工作中只要电流从 I 进,I * (I 撇)出即认为这就是正方向。 对CT的极性,电力系统的习惯,是以母线侧为正(流出母线) 。这个对 出线好理解,对主变低压侧进线,同样以低压侧母线为正,那么电流的正方 向就是指向变压器,这跟主变差动保护强调的CT极性都指向变压器是一致 的。对主变低压侧进线大家有时会感觉跟习惯正好反着“明明是电流流进母 线,正方向却要指向变压器” (特别是很多开关柜厂家,主变低压侧进线CT 很多时候都接反了) 。其实,电流的正方向就是一个预先的假定,跟电流实际 的流向是没有关系的。 对主变差动保护的极性,我们平时所说的指向
5、变压器。从工程上简单的 说就是:如果一次电流按照这个指向的方向流动,反映到二次的保护装置输 入电流也要是正方向。这就说明CT极性接对了。以上图为例,指向变压器, 对高压侧而言就是如果一次电流从高压侧母线流进主变,那么流进保护装置 的电流也应该是正方向的(即从I进,I * 出) ;对主变低压侧,如果一次电流 从低压侧母线流进主变,流进保护装置的电流也应该是正方向。实际正常情 况,一次电流是从主变流进低压母线的,同正方向相反,那么平时装置的输 入电流也应该是负的(I * 进,I 出) ,如图中所示低压侧电流方向) 。 习惯上我们规定了CT的L1和K1是同名端,但从同名端的定义来说,L1 和K1是同
6、名端;L2和K2也是一对“同名端” 。另外,从上图中大家也可看 到,L1和L2接的位置的不同(谁接母线谁接变压器? ) ;CT是高压侧的还是 低压侧的?;K1、K2谁接保护的I进端子谁接I * 出端子;这几方面因素都会影 响到最终的电流方向(极性) 。举个简单的例子:上图中主变低压侧进线CT2 的L1接在母线侧,如果用户接在了主变侧.那么我就让K1接在Ial上,还是 能保证 CT 的极性是对的。 在现场讨论CT极性时,我们只要能明确以下2点即可:1)CT一次侧怎 么接的(L1和L2谁接母线,谁接线路) ;2)CT二次侧怎么接的(K1和K2谁 接保护装置的I端子,谁接I端子) 。明确了这两方面,
7、根据上面提到的“等 电位”判断方法。即可判断出现场 CT 的极性接的是否正确。 2、在现场常用的判断CT极性的几种方法 在现场施工阶段常用电池组打CT极性;在主变送电后,要测六角图。打 极性所用工具主要包括对讲机、电池组、指针式电流表。电池组一般都是用 户自制的,用4-8节1号电池串联而成,甚至我还见过有用汽车电瓶的(如 大容量变压器的差动保护用CT) 。其实用什么倒无所谓,只要保证有一定容 量电压在6-14V之间即可。当然电压越高,产生的电流越大,判断起来越明 显。指针式电流表接于保护设备电流输入端子排上(一般断开装置电流输入, 让电流全部流经电流表) ,因为电流比较小,一般用mA档测量。测
8、试接线图 如下。一组测试人员在主变CT处,按照某个电流方向(一般按正方向来)用 电池组一极固定,一极间断点击的方式(如果直接接上,会马上把电池电放 光的)给CT一次施加电流。另一组测试人员,通过步话机在一次加电流的同 时,观察电流表指针偏转的方向。反复几次,即可判断出CT的极性。实验时 应注意:1)在CT一次加电流时应注意CT的实际流向。对某些GIS(组合电 气)开关及某些10KV中置式开关柜,CT安装的位置很不利于观察,有时候 你从外面加电流,你感觉电池负极夹在CT靠近主变侧,正极点在母线侧,施 加的电流是从母线侧流向主变侧,实际上一次母线排在柜内打了个U型弯, 方向和理解的恰好反了。如果是
9、这样,你据此作出的CT极性的判断肯定是错 了。2)在保护侧观察指针偏转方向时,要注意电流表的夹子不要插错电流表 的输出插孔。比如正极夹子一般是红色的,你光注意到夹子的颜色认为是把 正极夹子夹到保护屏电流输入端子上了,却没注意到这根正极测试线却插到 电流表负端了,这样得到的结果也就全错的。另外要注意,如果一次施加的 是正方向电流,电流表指针会先正偏,马上打回,因为CT电感线圈有个储能 后反向放电的过程,指针会反偏。所以观察时一定要和一次加电流配合好, 特别是电流较小时,一定要注意。总之在现场一定要细心,上面列举的问题 在现场都是我们实际碰到过的。 现场打 CT 极性实验接线示意图 现场主变送电,
10、冲击变压器后,最后的一个步骤就是测六角图。所谓六 角图,就是以某个量(一般用 UA)为基准,测出 UB、UC、IA、IB、IC 这些 量相对基准量的相位和各自幅值,并据此画出矢量图。因为3个电压、3个电 流共6个向量,如果把它们的顶点连起来,恰好是6个角,故现场对此形象的 称为六角图。结合已知的该侧功率方向,根据六角图即可判断出该侧CT极性 正确与否。 参考文献: 1 李建明,朱康 . 高压电气设备试验方法 M.(第二版) . 中国电力出版社, 2001. 关于主变差动保护CT极性的讨论 赵洪波 孙海燕 山东寿光市供电公司 山东省寿光市 232700 摘 要: 主变压器作为电站的输变电设备,
11、是电站的重要设备之一, 差动保护为变压器主保护, 在电站变压器投入正式运行之前, 调度要求 必须对差动保护 C T 极性进行校验, 确保其极性正确后才能投入使用。 如果其极性得不到正确校验, 在变压器投入运行后, 如果变压器内部有故 障, 差动保护拒动, 可能会导致变压器烧毁事故发生, 同时可能会对电网造成巨大危害, 甚至会导致局部电网崩溃。 本文介绍了如何简单实用的 分析 CT 极性,探讨了在现场常用的判断 CT 极性的几种方法。 关键词:主变压器;差动保护;CT 极性 中图分类号:TM4 文献标识码:A 第 4 卷 第 19 期 2014 年 7 月 文章被我刊收录,以上为全文。 此文章编码:2014J 3928