零序CT和消弧線圈裝置的實際運用

零序CT和消弧線圈裝置的實際運用摘要：在社會主義發(fā)展新時代，電網(wǎng)事業(yè)發(fā)展如火如荼。隨著新國網(wǎng)《配電網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)則》對小電流接地系統(tǒng)單相接地故障處理要求的提高，由原來允許帶故障運行2小時改為躲過瞬間接地故障后，快速就近隔離故障，這樣以前依靠人工試?yán)绞竭x線顯然無法滿足要求，研發(fā)更高選線準(zhǔn)確率的用于消弧線圈接地系統(tǒng)的選線裝置就更為迫切。關(guān)鍵詞：零序CT；消弧線圈裝置；運用引言小電流接地系統(tǒng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，故障相對地電壓降為零，非故障相的對地電壓將升高到線電壓，但系統(tǒng)的線電壓維持不變。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定這類電網(wǎng)在發(fā)生單相接地故障后允許短時間（當(dāng)前允許2個小時）帶故障運行，以提高電網(wǎng)的供電的可靠性。但單相接地故障為弧光接地時，配電網(wǎng)可能遭受高達(dá)3.5倍相電壓的過電壓損害，同時隨著配電網(wǎng)規(guī)模的增大帶來的電流增加，配電網(wǎng)安裝消弧線圈將有助于利于故障點電弧的自行熄滅，可使故障點的危害程度降低。發(fā)生單相接地時，消弧線圈產(chǎn)生的電流將補償因單相接地而形成的電容電流，使得接地電流減小，同時使得故障相恢復(fù)電壓速度減小，治理電容電流過大所造成的危害。1一個零序CT在線路正常運行時三相電壓對稱，線路產(chǎn)生的對地電容電流大小相等，相位相差120°，在相位上每相電容電流超前對應(yīng)相電壓90°，所以Io=Iao+Ibo+Ico=0A；當(dāng)三相對地電容電流不平衡時（接地故障或短路故障），零序CT就會感應(yīng)出一個零序電流Io。在正常運行時，由于負(fù)載的不平衡產(chǎn)生不平衡電流，這個不平衡電流較小，不會有相位上的90°差值，不會誤動作或發(fā)報警。當(dāng)變壓器中性點不接地時，如果A相發(fā)生接地故障，那么B相和C相對地相電壓將升高至線電壓Ub’和Uc’，A相對地電壓為零，可以推導(dǎo)出Ub’和Uc’之間的夾角是60°。那么B相和C相的對地電容電流會增大伯倍為Ib’和Ic’,Ib’超前Ub’90°，Ic’超前Uc’90°，可以得知Ia=—V3Ib’=—V3Ic’，Ib’=V3Ibo；所以Ia=—3Ibo=—3Ico,單回路系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，接地點電容電流是每相正常電容電流的3倍，A相的故障電流滯后電壓90°。這時零序CT檢測到的零序電流Io=Ia+In（In為三相不平衡電流），但是三相電壓仍然保持平衡，In=0，Io=Ia=Ib’+Ic’，如果是多回路系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，接地電流就是所有非故障線路對地電容電流之和，線路越多產(chǎn)生的接地電流越大。2兩個零序CT某廠6KV系統(tǒng)某些開關(guān)柜饋出電纜每相有兩根，分成兩組A、B、C分別穿過兩個零序CT（CT1和CT2），然后將兩CT二次回路通過并聯(lián)的方式接入微機保護(hù)器。如果CT2的C相發(fā)生了接地，流入接地點的電流為其他非故障線路的對地電容電流，所以C點電流Ic=（Ia1+Ib1）I回線+（Ia2+Ib2）II+.......回線，這時C點的電流Ic就不單單只流向CT2形成回路，它也會經(jīng)過CT1與非故障線路對地電容形成電流回路，因為兩個CT是同型號互感器，那么它們的阻抗值相等，如果不計線路阻抗，經(jīng)過兩個CT零序電流大小相等Io2=Io1=Ic/2，方向相同（由線路流向母線），再除以變比n就可以得到二次側(cè)的電流值Io,將CT二次回路串聯(lián)再接入保護(hù)器，那么接入保護(hù)器的電流Io=Ic/2n；如果將二次并聯(lián)，根據(jù)基爾霍夫電流定律Io=（Io2+Io1）/n=Ic/n；可以得出結(jié)論，將饋線電纜的零序CT二次并聯(lián)才能真實的體現(xiàn)出零序接地電流值，如果要串聯(lián)使用就要對綜保的參數(shù)進(jìn)行重新的設(shè)定。零序CT變比較多為50/1的，50匝的線圈阻抗相對絕緣測試上的線圈阻抗還是比較大的，如串聯(lián)，一個5的二次對另一個5的二次是一個較大的阻抗。要依靠零序電流來判別接地故障，重點要克服的是零序電流故障狀態(tài)下都比較小的問題，要提高靈敏度，就必須讓零序CT二次側(cè)并聯(lián)后送入測控裝置。我們單位是并聯(lián)，規(guī)程上確實說是串聯(lián)。在其中一個零序CT一次通電流校驗，發(fā)現(xiàn)二次回路并無無分流現(xiàn)象；在兩個零序CT中都通入電流,微機綜保中的采樣值為兩個零序CT的輸出之和，在一個零序CT中通大一點電流，另一個零序CT中通小一點電流，只要兩個電流和不變，采樣結(jié)果就一樣。3消弧線圈裝置內(nèi)加中電阻為了進(jìn)行準(zhǔn)確的查找接地故障線路，后期某廠在二期總變6kV系統(tǒng)消弧線圈本體柜內(nèi)加入中間電阻器，其目的是提高PK消弧線圈控制屏能精確的找出故障線路并發(fā)出報警。當(dāng)發(fā)生接地故障時中電阻在1S內(nèi)投入工作進(jìn)行選線，這時就會在接地點與中電阻間形成回路，產(chǎn)生一個有功電流，而有功電流不會被電感線圈補償，控制屏進(jìn)行選線就更加容易和準(zhǔn)確。消弧線圈產(chǎn)生的電感電流和接地電容電流方向是相反的，角度相差180°，這樣就能對接地電容電流進(jìn)行補償。PK屏內(nèi)的消弧線圈自動調(diào)諧控制器檢測到零序電流的大小和方向，通過內(nèi)部程序進(jìn)行計算分析，發(fā)出調(diào)容指令，使真空開關(guān)動作控制消弧線圈二次電容器組，從而控制消弧線圈輸出的電感電流。由于接地相電壓較大，二期總變安裝的中電阻阻值為88歐，流過電阻的電流Ir值較大，電阻將產(chǎn)生大量的熱量，會燒壞電阻器，所以中電阻采用的是散熱性較好的電阻片。為了避免長時間投入中電阻，燒壞電阻器，所以電阻器投入回路的時間設(shè)置的比較短暫（設(shè)置1S），只要控制器判斷出故障線路，應(yīng)立刻切斷中電阻回路。中電阻投入時間超過3秒將發(fā)出報警。在判斷出故障線路后，中電阻回路斷開，在1min中內(nèi)禁止再次投入中電阻。在進(jìn)行運行前試驗時，中電阻的投入、切除都能按設(shè)定時間實現(xiàn)其功能，在其中一饋線A相加入零序電壓21V模擬接地試驗，中電阻不投入。在其中一饋線加入零序電壓21V，零序電流0.01A，調(diào)檔成功，中電阻投入成功?？刂破鲀?nèi)配置選線延時3S，在控制器發(fā)接地報警3S后投入中電阻，控制器將判定接地故障為永久性接地故障。線路發(fā)生單相接地故障，控制器最短時間發(fā)出接地報警信號為70~80ms。試驗完成后正式將消弧線圈裝置投入運行。結(jié)語在電力系統(tǒng)中，零序電流互感器的運用非常廣泛，它實現(xiàn)了一次系統(tǒng)運行電流與二次保護(hù)、測量、監(jiān)控等設(shè)備的數(shù)據(jù)對接。只有充分的掌握CT的工作原理，分析其串并聯(lián)使用時的區(qū)別，綜合配套設(shè)施的實際情況采取正確的接線方式，才能準(zhǔn)確的將一次運行電流值正確的反應(yīng)到二次設(shè)備，執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出準(zhǔn)確的報警信號或動作信號，保證電力系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定運行。參考文獻(xiàn)劉學(xué)軍.繼電保護(hù)原理[M].北京：中國電力出版社鄒森元.《系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置反事故措施要點》例案分析[M].廣州：白云山出版社.國家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實用技術(shù)問答.（第二版）[M].北京:中國電力出版社.⑷何仰贊.電力系統(tǒng)分析[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社.賈智勇，陳紅軍.電工基礎(chǔ)知識[M].中國電力出版社,2013.邱勇進(jìn).維修電H[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2016.侯卓生