浅谈电流互感器的安装问题.doc

1、浅谈电流互感器的安装问题摘 要分析电流互感器 P1（L1）端与 P2（L2）指向母线端和指向线路端有何不同。正确的安装接线应该是 P1（L1）端与电源侧（即母线侧）相连，P2（L2）端与线路侧相连，当电流互感器一次绕组 U 型电容芯底部绝击穿时，线路保护动作切除故障。P2（L2）端接母线侧，P1（L1）端接线路侧，电流互感器一次绕组 U 型电容芯底部绝击穿，线路保护不能切除故障，母差保护动作，扩大了停电范围。分析电流互感器在开关不同侧的利与弊，得出电力系统采用独立的电流互感器时，单（或双）母线接线（含旁路及主变出线） ，最好装在开关的线路侧。 关键词电流互感器；P1（L1）与 P2（L2）端；

2、安装；方向；开关线路侧；母线侧； 中图分类号：F65 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0048-02 序言： 为了取得高压电路中的电流供保护、计量等使用，变电站采用了可将较高电压、较大电流变为较低电压、较小电流的电流互感器。早期变电站安装的电流互感器，有装在开关母线侧的，也有装在开关线路侧的。有的电流互感器一次 P1（L1）指向母线端，有的电流互感器一次P1（L1）指向线路端。那么，电流互感器一次 P1（L1）指向哪端较完备呢？电流互感器装在开关的哪一侧较好？我国制造的电流互感器，均为减极性的。一般油绝缘电流互感器一次的 P1（L1）端与上铁帽是绝缘（或通过小避雷

3、器绝缘）的，而 P2（L2）与上铁帽相连（或用导引线与上铁帽相连） ，见图 1。此时，若电流互感器上铁帽发生接地（电流互感器外绝缘闪络） ，相当于电流互感器的 P2（L2）端发生接地。由于P1（L1）端在整个电流互感器外露设备中所占的面积很小，因此，在电流互感器发生外绝缘故障 98%均呈现为电流互感器的 P2（L2）端故障。 1.电流互感器一次 P1（L1）端与 P2（L2）指向不同端的分析 油绝缘电流互感器一次 P1（L1）端指向母线或线路哪种较完备，回答这一问题的出发点，应以前述分析的电流互感器发生外绝缘故障时的P1（L1）端与 P2（L2）端呈现的故障机率而定。即：P2（L2）端呈现的故

4、障机率大（98%） ；P1（L1）端呈现的故障机率小（2%） 。同时，还应根据一次系统的不同接线方式而定。单（或双）母线接线方式，电流互感器装在开关线路侧时，P1（L1）端应指向母线侧（本开关侧） 。见图 2。 正确的安装接线应该是 P1（L1）端与电源侧（即母线侧）相连，P2（L2）端与线路侧相连。错误的接法是 P1（L1）端接线路侧，P2（L2）端接母线侧。下面的图 3、图 4 是电流互感器一次端子和二次绕组的接线方式（图三是 110kV 线路；图四是 220kV 线路） 。 1.1 分析当电流互感器一次绕组 U 型电容芯底部绝击穿时 P1（L1） 、P2（L2）不同接法的动作情况。 这个

5、部位因为场强集中且不很均匀，出故障的机会还是相对较多，110kV 线路（见图 3）P1（L1）端接母线侧，P2（L2）端接线路侧，当电流互感器一次绕组 U 型电容芯底部绝击穿，这时线路保护动作切除故障。P2（L2）端接母线侧，P1（L1）端接线路侧，当电流互感器一次绕组 U型电容芯底部绝击穿，线路保护不能切除故障，母差保护动作，扩大了停电范围。220kV 线路（见图四）P1（L1）端接母线侧，P2（L2）端接线路侧，电流互感器一次绕组 U 型电容芯底部绝击穿，线路保护和母线保护都将动作动切除故障，存在保护重叠提高了可靠性。P2（L2）端接母线侧，P1（L1）端接线路侧时线路保护和母差保都将拒动

6、，由上一级保护动作切除故障，扩大停电范围，存在保护死区的问题，我觉得故障点的切除将是很混乱的，对于电力系统安全稳定运行不利。 1.2 分析电流互感器闪络时情况 P1（L1）端与储油柜绝缘，P2（L2）端与储油柜等电位，当电流互感器外绝缘闪络时，此时实际相当于非绝缘的 P2（L2）端对地短路，这时 110kV 线路、220kV 线路都将是线路保护动作切除故障。若 P2（L2）端接母线侧，此时 110kV 线路、220kV 线路将是母差保护动作，扩大停电范围；如果按正确的接法即 P2（L2）端接线路侧，则应是线路保护动作，只是本条线路停电。该类电流互感器故障已在韩村河站 1999 年 11 月 1

7、8日得以证实。1999 年 11 月 18 日 12 时 48 分，韩村河站 2212A 相电流互感器带电水冲洗时，发生电流互感器上铁帽与底座外绝缘闪络，2212 纵联方向、纵联距离保护动作，A 相开关掉闸，重合未出掉三相，切除了 A相电流互感器故障。试想，若电流互感器的 P1（L1）与 P2（L2）端接反，将造成 220kV 母差保护动作，扩大事故，后果极为严重。 如上所述，电流互感器一次端子的安装方向非常重要，否则将存在严重隐患。在华北电力科学研究院编写的火电厂及电力系统反事故技术措施汇编上册电气部分第 94 页关于互感器事故措施第十条的论述，“为避免电流互感器电容芯底部击穿事故时扩大事故

8、影响范围，应注意一次端子 L1 和 L2 的安装方向及二次绕组的极性连接方式要正确，以确保母差保护正常投入运行” 。另外在电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施管理规定（试行）第 8.8 条的规定“多绕组电流互感器及其二次线卷接入保护回路的接线原则如下：（1）装小瓷套的一次端子应放在母线侧。 （2）保护接入的二次线卷分配，应特别注意避免当一套线路保护停用（为了试验）而线路继续运行时，出现电流互感器内部故障时的保护死区。 ” 2.电流互感器装在开关的哪一侧合理 见图 5，我们分别分析电流互感器在开关不同侧的利与弊，并对其进行比较。 2.1 对线路保护而言 CT 装在开关线路侧： 1.非线路全部

9、保护 2.开关与 CT 间为线路保护的死区 CT 装在开关母线侧： 1.保护线路全部 2.开关与 CT 间为线路保护的超动区 结论CT 装在开关母线侧好。 2.2 对母线保护而言 CT 装在开关线路侧： 1.可保护母线全部开关与 CT 间为母线保护的超动区 CT 装在开关母线侧： 1.非母线全部保护 2.开关与 CT 间为母线保护的死区 结论CT 装在开关线路侧好。 2.3 保护死区的比较 CT 装在开关线路侧： 线路保护死区，可由母线保护动作迅速切除故障，虽然故障范围扩大，但对整个电网影响小 CT 装在开关母线侧： 母线保护死区，只能靠上一级电源端后备保护动作切除故障。因而故障扩大范围大，故

10、障存留时间长，极易引起系统振荡，严重时酿成电网事故 结论CT 装在开关线路侧好 综合以上分析得出结论，电流互感器装在开关线路侧比装在母线侧要好。 3.母联开关电流互感器的接线方式 一般母联开关的电流互感器大多装在 5#母线侧，此种接线，电流互感器的 P1（L1）端应指向 4#母线侧（母联开关侧） 。见图 6。此接线开关与电流互感器间为 4#母线差动保护的超动区，5#母线差动保护的死区。为了减少这两个区，必须采用电流互感器本身故障时，5#母线差动保护动作，切除故障的此种接线。 变压器 P1（L1）与 P2（L2）端的指向分析 主变压器三侧电流互感器，高、中压侧电流互感器装在开关的主变压器侧，低压

11、侧电流互感器装在开关的母线侧，由于低压侧采用的是干式穿管电流互感器，可不考虑 P1（L1）与 P2（L2）端指向。但是，高、中压侧 P1（L1）端均应指向母线侧（本开关侧） ，见图 7。此种接线，可使电流互感器安装处主变差动保护内的保护范围最大化。 总结 综上所述，电力系统采用独立的电流互感器时，单（或双）母线接线之线路电流互感器（含旁路及主变出线） ，最好装在开关的线路侧；油绝缘电流互感器的 P1（L1）端，必须指向本开关侧。这两点，希望望变电站设计、安装单位应加以重视。运行、修试及继电保护部门应严格验收， 防止电流互感器安装地点及 P1（L1）端方位错误时，一旦发生电流互感器本身故障而扩大保护动作范围，造成不必要的停电。对于正在运行的未按正确地点及 P1（L1）端正确方位安装的油绝缘电流互感器，应借停电机会，多方配合及时改正。 参考文献 1火电厂及电力系统反事故技术措施汇编.华北电力科学研究院.电气部分第 94 页. 2电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施管理规定.