升压站电流互感器极性的几点看法

发表时间:2020/8/10   来源:《中国电业》2020年第8期   作者:吴晓锋
[导读] 500kV开关站的CT极性比较重要,涉及保护测量的相关设计,极性接反可能导致差动保护误动,测量极性接反,会导致后台显示的有功、无功数据与实际相反,导致方向误判。
        500kV开关站的CT极性比较重要,涉及保护测量的相关设计,极性接反可能导致差动保护误动,测量极性接反,会导致后台显示的有功、无功数据与实际相反,导致方向误判。
用于保护的CT极性是否正确,可通过现场调试试验验证。但测量、计量CT的极性不能单靠试验验证,同时还需根据电网的潮流方向进行核实。

在图中主变高压侧CT“一次潮流是从主变流向电网,500kV主接线图上测量和计量CT的P2朝向主变,汇控柜端接图纸取S1接相,S2接N。在倒送电时,电流和功率极性是发电状态,所以需要修改为取S2接相,S1接N ”。
        广东中调自动化明确,对于500kV开关站和发变组是独立的系统,500kV开关站所有出线正方向均为由母线指向线路或变压器,发电机流出恒为正。故在机组发电时,发电机组为正,是发电状态,主变出口(主变低压侧)为正(主变低压侧),功率流入厂内架空线;开关站主变出线为负,功率流入开关站,线路出线为正,功率流出开关站;在倒送电时,线路出线为负,功率流入开关站,开关站主变出线为正,功率流入厂内架空线,主变出口(主变低压侧)为负,功率流入主变;而按照调换主变高压侧的测量CT极性后,导致倒送电时开关站主变出线和线路出线功率均为负,调度自动化图显示错误。所以要求重新调回主变高压侧测量CT接线极性,保留计量CT接线极性。
1、极性接法原理分析
(1)计量、测量互感器极性接法
电流互感器的计量绕组必须掌握两点确定接线,一是确定电流互感器P1的安装位置,二是确定绕组功能类型,我们知道计量、测量都反映功率事实,电度表是功率的时间累计,而功率由电流、电压及相位组成。一般定性的规定电厂输出功率为正,吸收功率为负,功率计算一般以电压为参考方向,在发电机电压正方向确定的前提下,电流互感器以发电机指向母线为正方向。
  (2) 差动、后备保护极性接法
要正确完成差动及后备保护CT极性接法,必须先弄清楚其保护对象,还有它的一次极性端朝向,差动保护及后备保护要求CT一次必须以流入设备的电流方向为正方向,极性不能接错。我们在考虑CT绕组极性接法时,是假设被保护对象故障后,其电流的流向(一次电流),然后确定其二次电流的流向,如图所示,被保护的设备CT极性端P1在母线侧,P2在设备侧,当设备发现被保护区内故障时,其一次电流从P1流向P2,规定其为正方向,其二次电流应该是S2流向S1为正方向,此时CT绕组极性采用减极性接法。相反如果P2极性端在母线侧时,其CT绕组极性应该采用加极性。其另外一侧CT接线原理与上述一致。
(3)母线CT绕组极性接法
母线保护保护的对象是母线,因此所有母差CT绕组极性接法必须统一,既全部为减极性或者为加极性,一般现场的做法为取极性靠近母线侧。


(4)录波CT绕组极性接法
录波CT绕组反映时时电量波形为事实,并形成实时波形,在3/2站内用于录波CT绕组极性未有严格要求,在用于线路或者变压器录波CT其记录对象等同于线路和变压器保护,因此其接法与线路保护或者变压器保护极性一致。
2、根据以上分析四个原理对某500KV变电站所有CT极性进行统一分析,该站保护采用南瑞继保装置,断路器保护为RCS-921A,母线保护为RCS-925,短引线为RCS-922,T区保护为RCS-924,短线光差为RCS-931N5,线路保护为RCS-931N5LV.
(1) 11TI 26TI 两个互感器为第一套短线光差及T区短引线保护专用互感器,该保护装置采用两侧差动,根据上述第二点11TI互感器一次极性P1朝向I母,26TI互感器一次极性P1朝向II母线,故障时故障电流分别从母线流向故障点规定为正,11TI的二次极性是从1S1取出,1S2为N相,26TI的二次极性是3S1取出,3S2为N相,两次互感器极性朝外构成两侧差动,12TI 25TI两个互感器为第二套保护专用,其极性跟11TI 26TI一致。

(2)13TI互感器用于断路器后备保护,13TI互感器与11TI 12TI互为一组互感器,故障时故障电流同样流向设备一次采用减极性接法,24TI 34TI互感器极性与13TI取法相同。
(3)14TI 互感器为测量专用,作为反映功率、电流、电压事实,根据第(1)点原则,该组其他互感器极性相同。
(4)15TI 16TI互感器为I母母差保护专用,接进母差极性一般朝向母线,该互感器的一次极性P1朝向I母,因此2S1 3S1接相,2S2 3S2接N相,其它串内的互感器极性与该互感器相同。
(5)21TI 36TI 51TI三个互感器构成线路T区保护,三个互感器极性一致朝外,既21TI 一次P1朝I母,二次1S1接相,1S2接N相,36TI 一次极性P1朝向II母,二次3S1接相,3S2接N相,51TI一次P1极性朝内,二次1S1接N相,2S1接相,22TI 35TI 52TI互感器为第二套T区保护,其极性与第一套保护极性接法一致。
(6)56TI 57TI互感器为线路保护差动专用,该互感器与对侧互感器构成线路差动保护,一般为各侧互感器极性朝站内,该互感器一次P1朝向站内,二次6S1 7S1接相,6S2 7S2接N相。
(7)53TI 为电度表计量专用互感器,其他极性与一次潮流有关,正常发电一次潮流是从升压站流向电网,该组互感器的P1朝向站内,二次3S1接相,3S2接N相。
(8)55TI 互感器为测量专用,该互感器采集量上送电网,广东电网要求所有升压站出线正方向均为由母线指向线路,互感器一次P1朝向站内,二次5S1接相,5S2接N相,41TI互感器与55TI互感器接法一致。
结论:
        总之极性对整个升压站保护、计量、计费都极其重要,希望我的几点建议能为新投运的变电站极性选择有借鉴作用。
作者简介:吴晓锋19820423,男,汉,广东汕头市,本科,中级职称,研究方向:继电保护
       
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