零序CT和消弧線圈裝置的實(shí)際運(yùn)用

零序CT和消弧線圈裝置的實(shí)際運(yùn)用摘要：在社會(huì)主義發(fā)展新時(shí)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(yùn)行2小時(shí)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(yùn)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(shí)，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(shí)間（當(dāng)前允許2個(gè)小時(shí)）帶故障運(yùn)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(shí)，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(shí)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(diǎn)電弧的自行熄滅，可使故障點(diǎn)的危害程度降低。發(fā)生單相接地時(shí)，消弧線圈產(chǎn)生的電流將補(bǔ)償因單相接地而形成的電容電流，使得接地電流減小，同時(shí)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(gè)零序CT在線路正常運(yùn)行時(shí)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(shí)（接地故障或短路故障），零序CT就會(huì)感應(yīng)出一個(gè)零序電流Io。在正常運(yùn)行時(shí)，由于負(fù)載的不平衡產(chǎn)生不平衡電流，這個(gè)不平衡電流較小，不會(huì)有相位上的90°差值，不會(huì)誤動(dòng)作或發(fā)報(bào)警。當(dāng)變壓器中性點(diǎn)不接地時(shí)，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(huì)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(shí)，接地點(diǎn)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(shí)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(gè)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(gè)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(jī)保護(hù)器。如果CT2的C相發(fā)生了接地，流入接地點(diǎn)的電流為其他非故障線路的對地電容電流，所以C點(diǎn)電流Ic=（Ia1+Ib1）I回線+（Ia2+Ib2）II+.......回線，這時(shí)C點(diǎn)的電流Ic就不單單只流向CT2形成回路，它也會(huì)經(jīng)過CT1與非故障線路對地電容形成電流回路，因?yàn)閮蓚€(gè)CT是同型號(hào)互感器，那么它們的阻抗值相等，如果不計(jì)線路阻抗，經(jīng)過兩個(gè)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(shí)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(gè)5的二次對另一個(gè)5的二次是一個(gè)較大的阻抗。要依靠零序電流來判別接地故障，重點(diǎn)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(shí)說是串聯(lián)。在其中一個(gè)零序CT一次通電流校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)二次回路并無無分流現(xiàn)象；在兩個(gè)零序CT中都通入電流,微機(jī)綜保中的采樣值為兩個(gè)零序CT的輸出之和，在一個(gè)零序CT中通大一點(diǎn)電流，另一個(gè)零序CT中通小一點(diǎn)電流，只要兩個(gè)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(bào)警。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)中電阻在1S內(nèi)投入工作進(jìn)行選線，這時(shí)就會(huì)在接地點(diǎn)與中電阻間形成回路，產(chǎn)生一個(gè)有功電流，而有功電流不會(huì)被電感線圈補(bǔ)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(bǔ)償。PK屏內(nèi)的消弧線圈自動(dòng)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(jì)算分析，發(fā)出調(diào)容指令，使真空開關(guān)動(dòng)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(huì)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(shí)間投入中電阻，燒壞電阻器，所以電阻器投入回路的時(shí)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(shí)間超過3秒將發(fā)出報(bào)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(yùn)行前試驗(yàn)時(shí)，中電阻的投入、切除都能按設(shè)定時(shí)間實(shí)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(yàn)，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(shí)3S，在控制器發(fā)接地報(bào)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(shí)間發(fā)出接地報(bào)警信號(hào)為70~80ms。試驗(yàn)完成后正式將消弧線圈裝置投入運(yùn)行。結(jié)語在電力系統(tǒng)中，零序電流互感器的運(yùn)用非常廣泛，它實(shí)現(xiàn)了一次系統(tǒng)運(yùn)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(shí)的區(qū)別，綜合配套設(shè)施的實(shí)際情況采取正確的接線方式，才能準(zhǔn)確的將一次運(yùn)行電流值正確的反應(yīng)到二次設(shè)備，執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出準(zhǔn)確的報(bào)警信號(hào)或動(dòng)作信號(hào)，保證電力系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定運(yùn)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(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)》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(shí)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(shí)[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