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摘要：变电站继电保护的实际工作大部分集中在现场调试，分析、介绍了电流互感器二次回路的现场调试项目、解决方法及注意事项，以确保变电站设备的顺利投产和安全运行。
关键词：电流互感器、二次回路、现场调试
中图分类号：O361.4 文献标识码：A 文章编号：
0引言
为保证电力系统安全运行，必须对电力设备的运行情况进行监视和测量，电流互感器（以下简称CT）一次侧接一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等，起到变流和电力隔离作用。在二次线的施工设计图纸中，均将电流回路图放于首页，电流回路是继电保护的起点，其正确性至关重要，现场调试要正确把握好以下几个方面，并以实例加以说明。
1外观、铭牌的检查
在对CT现场调试前，应先收集、查看相关工程施工设计图纸、设备铭牌参数、出厂试验报告及技术说明书。
外观检查应注意所有的电流回路不得多次过渡、转接，电缆芯截面≥2.5mm2，现在新建变电站电流回路选用电缆芯截面4mm2。CT的二次电缆头应置于接线盒或端子箱内，不能外露，以利于防雨、防油和防冻，所有室外电缆应预留有一定的裕度。检查CT铭牌参数与施工设计图纸一致。现在广州地区新建变电站额定二次电流为1A，而多数大修技改的变电站额定二次电流为5A，典型例子为额定二次电流5A的变电站，发货设备馈线零序CT变比为75/1，需重新发货更换变比为150/5。对铭牌的检查，应提前在设备进场或一次安装前进行。
2现场调试项目及注意事项
2.1绕组接线核对
2.1.1绕组的用途
检查CT二次绕组的用途、组别、容量。P级应用于保护，0.5（S）用于监控测量，0.2（S）用于电能计量，准确等级不能错接。P级分为5P和10P两级，额定准确限值的一次电流与额定一次电流之比称为准确限值系数，一般CT保护组有5P20、10P20、5P30等类型。以20VA 5P30为例，它表示其二次额定负荷为20VA，一次侧流过30倍的稳态对称额定电流时，其复合误差不大于5%，是比较精确的CT。
检查CT出线端子标志，核实每个CT二次绕组的实际排列位置与施工设计图纸一致，防止图实不符引起的接线错误。现场常见，馈线CT的0.5级组别接于保护组421，而10P20级别接于测量411，应通过更改接线解决。
2.1.2二次绕组的合理配置
CT二次绕组的特性需与保护相匹配。①防止主保护存在动作死区，两个相邻设备保护之间的保护范围应完全交叉，注意避免当一套保护停用时，出现CT内部故障时的保护动作死区。②防止CT二次绕组内部故障时，本断路器跳闸后故障仍无法切除或断路器失灵保护因无法感受到故障电流而拒动，断路器保护使用的二次绕组应位于两个相邻设备保护装置使用的二次绕组之间。以下为现场典型的CT二次绕组配置，220kV主变保护CT配置（GIS配电装置）如图1所示、220kV母差及母联保护CT配置（GIS配电装置）如图2所示。
图1 220kV主变保护CT配置（GIS配电装置）
图2 220kV母差及母联保护CT配置（GIS配电装置）
2.2接地和绝缘检查
CT二次回路必须分别且只能有一个接地点，它是保证二次绕组及其所接回路上保护装置、测量仪表等设备和人员安全的重要措施。同一电流回路存在两个或多个接地点时，可能出现①部分电流经大地分流②因地电位差的影响，回路中出现额外电流③误差增大甚至饱和，可能造成保护误动或拒动。
2.3伏安特性试验
伏安特性试验是二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线，实际上就是铁芯的磁化曲线，试验的主要目的是检查互感器的铁芯质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，计算误差曲线，判断互感器的二次绕组是否有匝间短路。值得注意的是，现场调试时电压应平稳增大，发生数值摆动应将试验电压降至零值再重新开始试验。试验完毕，应将试验电压降至零值再断开试验电源。在现场调试工作中，常用的简单实用方法是拐点电压法。测量的拐点电压不应低于铭牌计算值（额定二次极限电动势），即：
Es1=KIsn（Rct+Rbn）
式中，Es1：CT额定二次极限电动势（稳态）；
K：准确限制值系数；
Isn：额定二次电流；
Rct：二次绕组电阻；
Rbn：CT额定二次负荷电阻
2.4极性和通流试验
2.4.1极性
CT的极性一般采用直流法进行检查。现场调试工作中，应结合CT安装方向、二次绕组用途、保护装置的特点确定其极性。广州地区对新建变电站CT极性作了规定，线路保护以所连接的母线为电源正方向，即电流由母线流出到线路时极性为正，变压器保护分别以各侧母线为电源正方向。不同类型的母差保护要求不同，如南京南瑞RCS-915，要求各出线均以母线为正方向，母联以Ⅰ母为正方向；深圳南瑞BP-2B，装置默认母联CT的极性与Ⅱ母上的元件一致。还应特别注意统一规范计量组极性，变压器、线路的CT计量组极性方向，以其所连接的母线为正方向，而电容器则以所连接的线路侧为电源正方向。
2.4.2变比和通流试验
利用大电流发生器在CT一次侧两个接线端子之间加入一个大电流（低电压），分別测量每组电流二次回路，检查所接二次绕组的变比是否与继保定值通知单要求一致，确认电流回路没有开路。应特别注意在二次接线柱逐一短接电流回路二次绕组，验证接线正确，同时确认保护不发生因施工接线错误引起的死区。通过通流试验检查后的电流回路如有改动，应再次进行试验检查。
2.4.3变压器套管型CT的极性和通流试验
因无法用普通的大电流发生器对已安装的套管CT直接升流试验，在现场调试中，常利用变压器短路试验，对CT的极性、通流试验作可靠的判别。对三绕组变压器，通常在中压侧施加电源，高、低压侧短路试验，双绕组变压器在高压侧施加电源，低压侧短路试验。
3实际带负荷测试
利用正常工作电压及负荷电流进行实际带负荷测试，可以判别每组CT的接线是否正确、使用变比是否符合继保定值单要求，其测试结果应符合实际潮流情况。
再以上述110kV X塘变电站#3变扩建工程为例，实际带负荷10kV#3A（53AC）、#3B（53BC）两组电容器容性负荷运行。以10kVⅢ母PT（53PT）的A660-N600为基准电压，相角以电压超前电流（U1I2），UA660为61.3V，Q为12.42Mvar。相位关系测试数据见表1
表1 110kV X塘变电站#3变送电实际带负荷试验
CT差动保护组相位关系测试记录表
结论：CT二次回路差动保护组回路正确，可投入运行
4其它注意事项
在运行的变电站大修、技改工程项目调试，CT二次回路的拆除、改线及接入等，必须严格执行二次设备及回路工作安全技术措施单，认真填写安全技术措施单的内容、执行与恢复时间，调试时不跳项不漏项。拆、接CT二次回路至少有两人执行，拆线前应先用钳表再次测量确无电流，并做好记录。试验的电流与运行设备的电流回路应有明显的断开点，与运行设备连接的端子排用红色绝缘胶布封好，防止试验电流加入运行设备而引起误动事故。
5结语
继电保护调试的特点决定其在变电站基建项目工程中处于冲刺攻坚阶段，时间紧任务重。CT二次回路是电力系统继电保护最基础、最基本的现场调试项目，从继保进场调试到变电站竣工投产，对其调试所投入的人力、物力约占整个调试的1/4，工作量较大。结合现场的实际情况，近年来，在工作中不断总结积累经验，正确把握CT二次回路的绕组接线核对、接地检查、伏安特性试验、极性、变比通流试验、带负荷测试等方面调试方法和注意事项，所有变电站均能按期完成，一次送电成功并没留下重大隐患，取得了很好的效果。
参考文献
[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答（第二版）.北京：中国电力出版社，2005
[2]四川省电力试验研究院.高压电气设备试验方法（第二版）.北京：中国电力出版社，2010
[3]朱声石.高压电网继电保护原理与技术（第三版）.北京：中国电力出版社，2008
[4]中国南方电网有限责任公司. 中国南方电网有限责任公司电网建设施工作业指导书 第5部分：继电保护（2012年版）.北京：中国电力出版社，2012
关键词：电流互感器、二次回路、现场调试
中图分类号：O361.4 文献标识码：A 文章编号：
0引言
为保证电力系统安全运行，必须对电力设备的运行情况进行监视和测量，电流互感器（以下简称CT）一次侧接一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等，起到变流和电力隔离作用。在二次线的施工设计图纸中，均将电流回路图放于首页，电流回路是继电保护的起点，其正确性至关重要，现场调试要正确把握好以下几个方面，并以实例加以说明。
1外观、铭牌的检查
在对CT现场调试前，应先收集、查看相关工程施工设计图纸、设备铭牌参数、出厂试验报告及技术说明书。
外观检查应注意所有的电流回路不得多次过渡、转接，电缆芯截面≥2.5mm2，现在新建变电站电流回路选用电缆芯截面4mm2。CT的二次电缆头应置于接线盒或端子箱内，不能外露，以利于防雨、防油和防冻，所有室外电缆应预留有一定的裕度。检查CT铭牌参数与施工设计图纸一致。现在广州地区新建变电站额定二次电流为1A，而多数大修技改的变电站额定二次电流为5A，典型例子为额定二次电流5A的变电站，发货设备馈线零序CT变比为75/1，需重新发货更换变比为150/5。对铭牌的检查，应提前在设备进场或一次安装前进行。
2现场调试项目及注意事项
2.1绕组接线核对
2.1.1绕组的用途
检查CT二次绕组的用途、组别、容量。P级应用于保护，0.5（S）用于监控测量，0.2（S）用于电能计量，准确等级不能错接。P级分为5P和10P两级，额定准确限值的一次电流与额定一次电流之比称为准确限值系数，一般CT保护组有5P20、10P20、5P30等类型。以20VA 5P30为例，它表示其二次额定负荷为20VA，一次侧流过30倍的稳态对称额定电流时，其复合误差不大于5%，是比较精确的CT。
检查CT出线端子标志，核实每个CT二次绕组的实际排列位置与施工设计图纸一致，防止图实不符引起的接线错误。现场常见，馈线CT的0.5级组别接于保护组421，而10P20级别接于测量411，应通过更改接线解决。
2.1.2二次绕组的合理配置
CT二次绕组的特性需与保护相匹配。①防止主保护存在动作死区，两个相邻设备保护之间的保护范围应完全交叉，注意避免当一套保护停用时，出现CT内部故障时的保护动作死区。②防止CT二次绕组内部故障时，本断路器跳闸后故障仍无法切除或断路器失灵保护因无法感受到故障电流而拒动，断路器保护使用的二次绕组应位于两个相邻设备保护装置使用的二次绕组之间。以下为现场典型的CT二次绕组配置，220kV主变保护CT配置（GIS配电装置）如图1所示、220kV母差及母联保护CT配置（GIS配电装置）如图2所示。
图1 220kV主变保护CT配置（GIS配电装置）
图2 220kV母差及母联保护CT配置（GIS配电装置）
2.2接地和绝缘检查
CT二次回路必须分别且只能有一个接地点，它是保证二次绕组及其所接回路上保护装置、测量仪表等设备和人员安全的重要措施。同一电流回路存在两个或多个接地点时，可能出现①部分电流经大地分流②因地电位差的影响，回路中出现额外电流③误差增大甚至饱和，可能造成保护误动或拒动。
2.3伏安特性试验
伏安特性试验是二次侧励磁电流与所加电压的关系曲线，实际上就是铁芯的磁化曲线，试验的主要目的是检查互感器的铁芯质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，计算误差曲线，判断互感器的二次绕组是否有匝间短路。值得注意的是，现场调试时电压应平稳增大，发生数值摆动应将试验电压降至零值再重新开始试验。试验完毕，应将试验电压降至零值再断开试验电源。在现场调试工作中，常用的简单实用方法是拐点电压法。测量的拐点电压不应低于铭牌计算值（额定二次极限电动势），即：
Es1=KIsn（Rct+Rbn）
式中，Es1：CT额定二次极限电动势（稳态）；
K：准确限制值系数；
Isn：额定二次电流；
Rct：二次绕组电阻；
Rbn：CT额定二次负荷电阻
2.4极性和通流试验
2.4.1极性
CT的极性一般采用直流法进行检查。现场调试工作中，应结合CT安装方向、二次绕组用途、保护装置的特点确定其极性。广州地区对新建变电站CT极性作了规定，线路保护以所连接的母线为电源正方向，即电流由母线流出到线路时极性为正，变压器保护分别以各侧母线为电源正方向。不同类型的母差保护要求不同，如南京南瑞RCS-915，要求各出线均以母线为正方向，母联以Ⅰ母为正方向；深圳南瑞BP-2B，装置默认母联CT的极性与Ⅱ母上的元件一致。还应特别注意统一规范计量组极性，变压器、线路的CT计量组极性方向，以其所连接的母线为正方向，而电容器则以所连接的线路侧为电源正方向。
2.4.2变比和通流试验
利用大电流发生器在CT一次侧两个接线端子之间加入一个大电流（低电压），分別测量每组电流二次回路，检查所接二次绕组的变比是否与继保定值通知单要求一致，确认电流回路没有开路。应特别注意在二次接线柱逐一短接电流回路二次绕组，验证接线正确，同时确认保护不发生因施工接线错误引起的死区。通过通流试验检查后的电流回路如有改动，应再次进行试验检查。
2.4.3变压器套管型CT的极性和通流试验
因无法用普通的大电流发生器对已安装的套管CT直接升流试验，在现场调试中，常利用变压器短路试验，对CT的极性、通流试验作可靠的判别。对三绕组变压器，通常在中压侧施加电源，高、低压侧短路试验，双绕组变压器在高压侧施加电源，低压侧短路试验。
3实际带负荷测试
利用正常工作电压及负荷电流进行实际带负荷测试，可以判别每组CT的接线是否正确、使用变比是否符合继保定值单要求，其测试结果应符合实际潮流情况。
再以上述110kV X塘变电站#3变扩建工程为例，实际带负荷10kV#3A（53AC）、#3B（53BC）两组电容器容性负荷运行。以10kVⅢ母PT（53PT）的A660-N600为基准电压，相角以电压超前电流（U1I2），UA660为61.3V，Q为12.42Mvar。相位关系测试数据见表1
表1 110kV X塘变电站#3变送电实际带负荷试验
CT差动保护组相位关系测试记录表
结论：CT二次回路差动保护组回路正确，可投入运行
4其它注意事项
在运行的变电站大修、技改工程项目调试，CT二次回路的拆除、改线及接入等，必须严格执行二次设备及回路工作安全技术措施单，认真填写安全技术措施单的内容、执行与恢复时间，调试时不跳项不漏项。拆、接CT二次回路至少有两人执行，拆线前应先用钳表再次测量确无电流，并做好记录。试验的电流与运行设备的电流回路应有明显的断开点，与运行设备连接的端子排用红色绝缘胶布封好，防止试验电流加入运行设备而引起误动事故。
5结语
继电保护调试的特点决定其在变电站基建项目工程中处于冲刺攻坚阶段，时间紧任务重。CT二次回路是电力系统继电保护最基础、最基本的现场调试项目，从继保进场调试到变电站竣工投产，对其调试所投入的人力、物力约占整个调试的1/4，工作量较大。结合现场的实际情况，近年来，在工作中不断总结积累经验，正确把握CT二次回路的绕组接线核对、接地检查、伏安特性试验、极性、变比通流试验、带负荷测试等方面调试方法和注意事项，所有变电站均能按期完成，一次送电成功并没留下重大隐患，取得了很好的效果。
参考文献
[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答（第二版）.北京：中国电力出版社，2005
[2]四川省电力试验研究院.高压电气设备试验方法（第二版）.北京：中国电力出版社，2010
[3]朱声石.高压电网继电保护原理与技术（第三版）.北京：中国电力出版社，2008
[4]中国南方电网有限责任公司. 中国南方电网有限责任公司电网建设施工作业指导书 第5部分：继电保护（2012年版）.北京：中国电力出版社，2012