邸海燕，陳靈峰

（1.浙江衢州學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，浙江省衢州市 324000；2.華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江省天臺(tái)縣 317200）

0 引言

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流往往是所安裝的電流互感器額定電流的幾倍甚至是幾十倍。這就會(huì)使電流互感器的鐵芯磁通密度飽和，產(chǎn)生傳變誤差，使得二次電流不能準(zhǔn)確的反應(yīng)一次電流的大小，進(jìn)而影響繼電保護(hù)裝置正確可靠的動(dòng)作。因此，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)電流互感器穩(wěn)態(tài)誤差的評(píng)估與計(jì)算就顯得十分重要。

本文以某電站轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)用電流互感器為例，對(duì)其進(jìn)行計(jì)算和校核。

1 三相短路電流計(jì)算

該廠轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)的電流互感器裝設(shè)在勵(lì)磁變壓器低壓側(cè)。因此，先計(jì)算最大運(yùn)行方式下勵(lì)磁變壓器低壓側(cè)三相短路時(shí)的故障電流。

設(shè)基準(zhǔn)容量SB=1000MVA，500kV側(cè)電壓基準(zhǔn)值UB=525kV，500kV側(cè)電流基準(zhǔn)值IB=1.0997kA。

圖1中，X1、X2為最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)阻抗；X3～X6為主變電抗；X7～X10為發(fā)電機(jī)不飽和直軸超瞬態(tài)電抗；X11為勵(lì)磁變壓器電抗。

圖1 某電廠系統(tǒng)等值阻抗圖Fig．1 Equivalent impendence diagram of a power station

2 電流互感器5%誤差曲線繪制

該廠轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)用的電流互感器為5P20，變比3000/1A，A、B、C三相安裝（分別為T(mén)31、T32、T33）。

2.1 電流互感器伏安特性測(cè)試

圖2為伏安特性測(cè)試等值電路。

圖2 伏安特性測(cè)試等值電路Fig．2 equivalent circuit of the test of the volt ampere characteristics

圖2中：E——TA感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；Z2——TA二次阻抗；U2——TA二次外加電壓；Ie——TA勵(lì)磁電流；I2——TA二次電流

測(cè)試伏安特性時(shí)，一次側(cè)開(kāi)路，因此I2=Ie，即勵(lì)磁電流Ie等于二次繞組電流I2。由此，有如下的關(guān)系：

利用伏安特性測(cè)試儀，對(duì)電流互感器T31、T32、T33分別進(jìn)行測(cè)試，測(cè)得的數(shù)據(jù)如表1所示（本文僅列出T31的部分?jǐn)?shù)據(jù)），同時(shí)，測(cè)得二次負(fù)載阻抗三相分別為7.64Ω、8.341Ω和8.326Ω。

表1 T31的伏安特性數(shù)據(jù)Tab.1 The data of the volt ampere characteristics of the T31

表1中，黑體斜體的是拐點(diǎn)。

將U2的值代入式（1）中，可以得到電流互感器的勵(lì)磁特性，即E=f（Ie）。

在堤壩防滲加固工程施工中，施工方案的確定是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容。為了提升防滲加固施工技術(shù)的良好實(shí)施效果，一定要在防滲加固這一技術(shù)的實(shí)施過(guò)程中，對(duì)其技術(shù)應(yīng)用原因和重要性進(jìn)行深入分析，并同時(shí)保證防滲加固技術(shù)其應(yīng)用的及時(shí)性和針對(duì)性，由此提升防滲加固技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量和效果。

2.2 繪制5%誤差曲線

電流互感器接入二次負(fù)載后，其等值電路如圖3所示。

在實(shí)際應(yīng)用中，二次總電感基本為零，可忽略，因此可將電流互感器二次負(fù)載用純電阻來(lái)進(jìn)行計(jì)算。由圖3可得到如下關(guān)系：

圖3 接入二次負(fù)載的等值電路Fig．3 Equivalent circuit connected in the second side load

IIN為電流互感器一次側(cè)額定電流。

由于該廠轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)采用5P20的電流互感器，則當(dāng)電流互感器誤差為5%時(shí)，

其中，k為電流互感器的變比。

因此，

將式（4）代入式（2）得：

同時(shí)，

根據(jù)式（1）、式（6）和式（5），以及伏安特性的數(shù)據(jù)，可得到電流互感器T31（A相）的5%誤差數(shù)據(jù)，如表2所示。

由表2可做出T31的5%誤差曲線，如圖4所示。

同法，可做出T32和T33的5%誤差曲線，如圖5和圖6所示。

2.3 二次負(fù)載校核

表2 電流互感器T31的5%誤差數(shù)據(jù)Tab.2 The data of 5% error curve of the CT T31

圖4 T31的5%誤差曲線Fig．4 the 5% error curve of the T31

圖5 T32的5%誤差曲線Fig．5 The 5% error curve of the T32

圖6 T33的5%誤差曲線Fig．6 The 5% error curve of the T33

同樣的方法，可得到T32允許的二次負(fù)載阻抗Zf（T32）=3.24Ω，T33允許的二次負(fù)載阻抗Zf（T33）=3.84Ω。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，電流互感器T31、T32、T33的二次負(fù)荷分別為0.656、0.645Ω和0.653Ω。

因此，該電站轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)用的電流互感器二次負(fù)荷是滿足5%誤差曲線要求的。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)電流互感器二次負(fù)荷的校核是繼電保護(hù)工作者的重要工作之一，這在國(guó)家相關(guān)規(guī)程中都有規(guī)定，因此必須引起重視。

若經(jīng)過(guò)校核，發(fā)現(xiàn)電流互感器的誤差不能滿足要求時(shí)，可用如下方法解決：

（1）選擇大容量的電流互感器；

（2）加大二次回路電纜的截面積，從而減小連接阻抗；

（3）加大電流互感器的一次額定電流。

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