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摘要:21世纪,随着社会的进步与发展,人们的用电量越来越大,电流互感器被广泛地应用于电力系统中,作为一种重要的二次设备,电流互感器的一次侧不仅具有很大的电流,还具有很高的电压,并且在运行过程中,额定参数也是各不相同。因此,通过改变电流互感器线圈的抽头来调整电流变比,将一次侧的大电流转换为二次侧的小电流。本文分析了电流互感器概述,阐述了电流互感器抽头错接的现场分析与处理,供同行参考。
关键词:抽头错接;电流互感器;原理;检修
引言
众所周知,电流互感器是电力系统重要的电气设备,它承担着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能,对保证电能计费的公正合理意义较大,由于电力系统中一些保护装置和测量控制仪表不能直接和一次系统相连,电流互感器可以有效地隔离一次系统和二次系统,使测量仪表、自动装置和继电保护装置安全地接入电力系统的一次回路中,通过正确调节电流互感器的运行参数,使继电保护装置在电力系统中发挥更大的作用。
一、电流互感器的原理
1.电流互感器简介
所谓电流互感器(CT)是基于电磁感应定律制作而成的,通过调节电流互感器二次线圈的抽头,可以将一次系统回路中的大电流按照电流比转换为二次系统的小电流,起到隔离一次系统和二次系统的作用,电流互感器作为一次系统和二次系统间的联络元件,它可以将一次系统的大电流转化为二次系统的小电流,将电流作为测量仪表和继电器的电流线圈的供电来源,从而检测出电气设备是否能够正常运行或者是否出现故障,使一次侧高压设备和比如测量仪表或继电器等二次侧设备相互隔离,从而使工作人员的环境更加安全。同时,使二次侧设备变得更加标准,体积更加小型,结构更加轻便,价格更实惠,更有利于通过低压小截面的方式控制电缆,能够不受距离限制进行电量测量。假如电力系统因故造成短路情况,能够使测量仪表等较多二次设备不会遭受较大伤害。
2.电流互感器的变流比
一般而言,在电力系统中通常电流互感器二次侧的额定电流为5A或者1A,一次侧额定电流有150A,100A,75A,50A,40A,30A,20A等多种类型。
目前,为了满足电力系统中测量仪表和继电保护装置等设备的需求,电流互感器可以通过调节二次侧线圈的抽头和一次侧线圈的连接形式(串联或者并联),根据需要灵活改变电流互感器的变流比。电流互感器二次侧线圈的抽头通过调整二次侧线圈匝数来调整电流互感器的变流比,改变二次侧线圈的抽头位置就可以调节不同的变流比。
为了满足电力系统中不同的变流比要求,标准的电流互感器在二次侧线圈处会有两个或者三个抽头,在安装电流互感器过程中,技术人员要严格按照电力系统的接入要求来调节电流互感器的变流比,然后进行接线,避免出现电流互感器拒动或者误动的现象。如果电流互感器的变流比大于要求的变流比,电力系统二次侧的电流会按照相应比例减小,而电流系统中的电流定制是根据标准电流比来确定的,这时就会导致电流互感器出现拒动的现象;同理,如果电流互感器的电流比小于要求的变流比,这时标准的负荷电流会超过保护装置的电流范围,电流互感器容易出现误动的现象。
二、电流互感器抽头错接的现场分析与处理
由于电流互感器的准确度对电能计量装置的综合误差有较大的影响,通过分析电力系统变电站中的某个电流互感器抽头错节的实例,进行现场分析,归纳处理和排查方法。
电力系统变电站中某个主变电力套接管出现了渗油的问题,将主变电力套接管进行开封处理,主变电力套接管连接着电流互感器的拆接线。变电站中的主变电力套接管用于高电压后备保护时,向内连接电流互感器;用于差动主变保护时,向外连接电流互感器。将主变电力套接管通上电后,技术人员对套接管各个部位进行电流检测,发现主变电力套接管连接的三相电源中三个相位的二次侧电流方向一致,但是数值错误,其中Y型联结的电流互感器,A相导线的电流值是B、C两相导线电流的一倍。将电流互感器二次侧的电流相位和三相电流的相位比较分析,发现二次侧的电流相位和三相电流的相位是一致的,B相导线和C相导线中的电流值和外接的电流互感器的三相电流值相同,在检测过程中,没有涉及到外界电流互感器的拆接线问题,检测主变电力套接管的测试仪器显示在变电站中没有差值电流,因此可以判断出B相导线和C相导线变比正常,三相电流相位正常,主要原因在于A相导线的主变电力套接管外侧的电流互感器抽头错接。
该主变电力套接管外接的电流互感器的二次侧线圈上有两个抽头,通过调节这两个抽头的位置,可以实现三种不同的电流变比(600/5,400/5,300/5)。
根据电流互感器的变流比,当变流比减少一半时,二次侧线圈的电流会增大一倍,这个电力系统变电站中继电保护装置的保护定值的标准变流比为600/5,电流互感器抽头错接后,变流比变为300/5。技术人员在现场进行检查发现主变电力套接管外接的电流互感器二次侧线圈的抽头接线和主变电力本体端子相连,在主变电力本体端子箱中,电流互感器二次侧线圈的抽头接线连接到主变电力高压侧线路中,最后抽头接线回到变电站主变监控室中。经检查发现,两个主变电力本体端子中的二次侧线圈抽头接线正确,最终技术人员判断为变电站在进行油封维护检修过程中,主变电力套接管向内连接的接线接错,造成了漏油的现象。
电力系统在正常运行过程中,电流互感器的二次侧线圈禁止开路,因为电流互感器的二次侧电流会产生很大的磁通势,发生去磁作用,这时电流互感器中的总磁通和励磁电流都较小,使得电流互感器二次侧电流回路的感应电动势减小。如果电流互感器的二次侧线圈处于开路状态,二次侧电流就会失去去磁作用,一次侧线圈的电流成为电流互感器的励磁电流,导致电流互感器中的总磁通急剧增加,并且电流互感器的二次侧线圈的匝数比较多,这时铁芯中的磁通处于饱和状态,会严重发热,二次侧线圈的电流回路中产生较大的电压,很容易烧坏电流互感器的二次线圈。 根据电磁感应定律,变电站主变电力套接管连接的电流互感器的抽头在进行封存时,通过分析变电站主变本体端子箱中的电流线号头,调节主变电力套接管连接的电流互感器的变流比,将二次侧抽头调节至变流比为600/5的位置,使主变本体端子箱中的电流线号头和主变电力套接管内接线相一致,然后根据变电站检测设备,可以测量出正确的电流相量,说明对这个电力系统变电站主变电力套接管电流互感器的分析诊断是正确的,经过处理后解决了漏油的问题。经过上述实例分析,需要改变电流互感器二次侧线圈电流接线时,必须利用短接片将电流互感器的二次侧线圈进行短接,避免出现开路的状态,保护电流互感器。
三、对电流互感器进行必要的检修
电流互感器在重新安装或者大幅度的维修之后必须要进行检修,一般而言,对于电流互感器的检测和检修主要分为三个方面。首先在检查流互感器的时候,应该对电流互感器的铭牌和实际应用情况进行一定的核对,看其是否符合线路工作要求;其次应该对电流互感器的一次或者二次回路进行细致的检查,其工作的侧重点主要在于回路是否短路、伪接、开路以及二次端子的换相和极性有没有错接等等;最后应该对电流互感器的接线部分进行一定检测,保证接线的正确性,从而减少电流回路开路和二次回路换相以及电流互感器多点接地等可能导致计量差错甚至事故发生等情况的发生。
一般来说,电流互感器是一种电流的变换装置,其作用是防止电路事故的发生,因此,为了保证供电计量的准确性,对于一些常见的现象可以采取对应的措施加以解决。例如,负荷经常有变化的单位,我们可以考虑使用多变流比电流互感器,因为在使用中电流互感器存在多个变流比,所以可依据具体单位实际负荷的大小进行电流互感器变流比的调整,从而保证供电计量的准确性。
结束语
综上所述,电流互感器作为一种二次设备,在电力系统中发挥着重要的作用。电流互感器的抽头可以根据系统需求灵活调节变流比,保护电流回路中的电力设备,当发生电流互感器抽头错接的故障时,要认真分析,逐一排查故障点,及时进行处理,保障电力系统的稳定运行。
参考文献:
[1]孔祥敏,杜敏. 浅谈电流互感器的抽头错接的现场分析与处理[J]. 科学之友,2011,15:3-4.
[2]王珍意. 对一个电流互感器抽头接线错误案例的分析 [D].沈阳工业大学,2011.
[3]周海涛. 一起多抽头电流互感器错误接线故障引发的思考 [D].宁夏电力公司吴忠供电局,2012.
[4]侯育皖.110kV电力变压器接地故障分析与处理[J].沿海企业与科技,2009(09).
摘要:21世纪,随着社会的进步与发展,人们的用电量越来越大,电流互感器被广泛地应用于电力系统中,作为一种重要的二次设备,电流互感器的一次侧不仅具有很大的电流,还具有很高的电压,并且在运行过程中,额定参数也是各不相同。因此,通过改变电流互感器线圈的抽头来调整电流变比,将一次侧的大电流转换为二次侧的小电流。本文分析了电流互感器概述,阐述了电流互感器抽头错接的现场分析与处理,供同行参考。
关键词:抽头错接;电流互感器;原理;检修
引言
众所周知,电流互感器是电力系统重要的电气设备,它承担着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能,对保证电能计费的公正合理意义较大,由于电力系统中一些保护装置和测量控制仪表不能直接和一次系统相连,电流互感器可以有效地隔离一次系统和二次系统,使测量仪表、自动装置和继电保护装置安全地接入电力系统的一次回路中,通过正确调节电流互感器的运行参数,使继电保护装置在电力系统中发挥更大的作用。
一、电流互感器的原理
1.电流互感器简介
所谓电流互感器(CT)是基于电磁感应定律制作而成的,通过调节电流互感器二次线圈的抽头,可以将一次系统回路中的大电流按照电流比转换为二次系统的小电流,起到隔离一次系统和二次系统的作用,电流互感器作为一次系统和二次系统间的联络元件,它可以将一次系统的大电流转化为二次系统的小电流,将电流作为测量仪表和继电器的电流线圈的供电来源,从而检测出电气设备是否能够正常运行或者是否出现故障,使一次侧高压设备和比如测量仪表或继电器等二次侧设备相互隔离,从而使工作人员的环境更加安全。同时,使二次侧设备变得更加标准,体积更加小型,结构更加轻便,价格更实惠,更有利于通过低压小截面的方式控制电缆,能够不受距离限制进行电量测量。假如电力系统因故造成短路情况,能够使测量仪表等较多二次设备不会遭受较大伤害。
2.电流互感器的变流比
一般而言,在电力系统中通常电流互感器二次侧的额定电流为5A或者1A,一次侧额定电流有150A,100A,75A,50A,40A,30A,20A等多种类型。
目前,为了满足电力系统中测量仪表和继电保护装置等设备的需求,电流互感器可以通过调节二次侧线圈的抽头和一次侧线圈的连接形式(串联或者并联),根据需要灵活改变电流互感器的变流比。电流互感器二次侧线圈的抽头通过调整二次侧线圈匝数来调整电流互感器的变流比,改变二次侧线圈的抽头位置就可以调节不同的变流比。
为了满足电力系统中不同的变流比要求,标准的电流互感器在二次侧线圈处会有两个或者三个抽头,在安装电流互感器过程中,技术人员要严格按照电力系统的接入要求来调节电流互感器的变流比,然后进行接线,避免出现电流互感器拒动或者误动的现象。如果电流互感器的变流比大于要求的变流比,电力系统二次侧的电流会按照相应比例减小,而电流系统中的电流定制是根据标准电流比来确定的,这时就会导致电流互感器出现拒动的现象;同理,如果电流互感器的电流比小于要求的变流比,这时标准的负荷电流会超过保护装置的电流范围,电流互感器容易出现误动的现象。
二、电流互感器抽头错接的现场分析与处理
由于电流互感器的准确度对电能计量装置的综合误差有较大的影响,通过分析电力系统变电站中的某个电流互感器抽头错节的实例,进行现场分析,归纳处理和排查方法。
电力系统变电站中某个主变电力套接管出现了渗油的问题,将主变电力套接管进行开封处理,主变电力套接管连接着电流互感器的拆接线。变电站中的主变电力套接管用于高电压后备保护时,向内连接电流互感器;用于差动主变保护时,向外连接电流互感器。将主变电力套接管通上电后,技术人员对套接管各个部位进行电流检测,发现主变电力套接管连接的三相电源中三个相位的二次侧电流方向一致,但是数值错误,其中Y型联结的电流互感器,A相导线的电流值是B、C两相导线电流的一倍。将电流互感器二次侧的电流相位和三相电流的相位比较分析,发现二次侧的电流相位和三相电流的相位是一致的,B相导线和C相导线中的电流值和外接的电流互感器的三相电流值相同,在检测过程中,没有涉及到外界电流互感器的拆接线问题,检测主变电力套接管的测试仪器显示在变电站中没有差值电流,因此可以判断出B相导线和C相导线变比正常,三相电流相位正常,主要原因在于A相导线的主变电力套接管外侧的电流互感器抽头错接。
该主变电力套接管外接的电流互感器的二次侧线圈上有两个抽头,通过调节这两个抽头的位置,可以实现三种不同的电流变比(600/5,400/5,300/5)。
根据电流互感器的变流比,当变流比减少一半时,二次侧线圈的电流会增大一倍,这个电力系统变电站中继电保护装置的保护定值的标准变流比为600/5,电流互感器抽头错接后,变流比变为300/5。技术人员在现场进行检查发现主变电力套接管外接的电流互感器二次侧线圈的抽头接线和主变电力本体端子相连,在主变电力本体端子箱中,电流互感器二次侧线圈的抽头接线连接到主变电力高压侧线路中,最后抽头接线回到变电站主变监控室中。经检查发现,两个主变电力本体端子中的二次侧线圈抽头接线正确,最终技术人员判断为变电站在进行油封维护检修过程中,主变电力套接管向内连接的接线接错,造成了漏油的现象。
电力系统在正常运行过程中,电流互感器的二次侧线圈禁止开路,因为电流互感器的二次侧电流会产生很大的磁通势,发生去磁作用,这时电流互感器中的总磁通和励磁电流都较小,使得电流互感器二次侧电流回路的感应电动势减小。如果电流互感器的二次侧线圈处于开路状态,二次侧电流就会失去去磁作用,一次侧线圈的电流成为电流互感器的励磁电流,导致电流互感器中的总磁通急剧增加,并且电流互感器的二次侧线圈的匝数比较多,这时铁芯中的磁通处于饱和状态,会严重发热,二次侧线圈的电流回路中产生较大的电压,很容易烧坏电流互感器的二次线圈。 根据电磁感应定律,变电站主变电力套接管连接的电流互感器的抽头在进行封存时,通过分析变电站主变本体端子箱中的电流线号头,调节主变电力套接管连接的电流互感器的变流比,将二次侧抽头调节至变流比为600/5的位置,使主变本体端子箱中的电流线号头和主变电力套接管内接线相一致,然后根据变电站检测设备,可以测量出正确的电流相量,说明对这个电力系统变电站主变电力套接管电流互感器的分析诊断是正确的,经过处理后解决了漏油的问题。经过上述实例分析,需要改变电流互感器二次侧线圈电流接线时,必须利用短接片将电流互感器的二次侧线圈进行短接,避免出现开路的状态,保护电流互感器。
三、对电流互感器进行必要的检修
电流互感器在重新安装或者大幅度的维修之后必须要进行检修,一般而言,对于电流互感器的检测和检修主要分为三个方面。首先在检查流互感器的时候,应该对电流互感器的铭牌和实际应用情况进行一定的核对,看其是否符合线路工作要求;其次应该对电流互感器的一次或者二次回路进行细致的检查,其工作的侧重点主要在于回路是否短路、伪接、开路以及二次端子的换相和极性有没有错接等等;最后应该对电流互感器的接线部分进行一定检测,保证接线的正确性,从而减少电流回路开路和二次回路换相以及电流互感器多点接地等可能导致计量差错甚至事故发生等情况的发生。
一般来说,电流互感器是一种电流的变换装置,其作用是防止电路事故的发生,因此,为了保证供电计量的准确性,对于一些常见的现象可以采取对应的措施加以解决。例如,负荷经常有变化的单位,我们可以考虑使用多变流比电流互感器,因为在使用中电流互感器存在多个变流比,所以可依据具体单位实际负荷的大小进行电流互感器变流比的调整,从而保证供电计量的准确性。
结束语
综上所述,电流互感器作为一种二次设备,在电力系统中发挥着重要的作用。电流互感器的抽头可以根据系统需求灵活调节变流比,保护电流回路中的电力设备,当发生电流互感器抽头错接的故障时,要认真分析,逐一排查故障点,及时进行处理,保障电力系统的稳定运行。
参考文献:
[1]孔祥敏,杜敏. 浅谈电流互感器的抽头错接的现场分析与处理[J]. 科学之友,2011,15:3-4.
[2]王珍意. 对一个电流互感器抽头接线错误案例的分析 [D].沈阳工业大学,2011.
[3]周海涛. 一起多抽头电流互感器错误接线故障引发的思考 [D].宁夏电力公司吴忠供电局,2012.
[4]侯育皖.110kV电力变压器接地故障分析与处理[J].沿海企业与科技,2009(09).