王輝春，宋哲，戴慶源，徐學(xué)帥，蘇偉基

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司普洱供電局，云南 普洱 665000）

0 前言

3/2接線具有運(yùn)行方式靈活、供電可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，但二次回路的接線會(huì)變得復(fù)雜，相應(yīng)的保護(hù)電流回路極性確定也變得復(fù)雜。這種接線方式下，電流回路二次極性反接成為現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收工作中經(jīng)常存在的問(wèn)題，也是工程人員容易忽略或混淆的問(wèn)題。對(duì)于方向性明確的保護(hù)來(lái)說(shuō)，一旦極性錯(cuò)誤將引起保護(hù)裝置拒動(dòng)或誤動(dòng)，如果不能在設(shè)備帶電前及時(shí)發(fā)現(xiàn)，投運(yùn)后必然會(huì)造成設(shè)備停電。因此，有必要對(duì)3/2接線方式下電流回路的極性進(jìn)行討論，并對(duì)極性測(cè)試試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，總結(jié)極性確定和測(cè)試分析的方法，提高工程驗(yàn)收質(zhì)量。

1 極性確定方法

1.1 一般要求

對(duì)于帶方向的保護(hù)，其設(shè)計(jì)原則均為系統(tǒng)一次電流應(yīng)與二次電流方向一致。當(dāng)一次電流由電流互感器的P1端流向P2端時(shí)，二次電流是由電流互感器的S1端流出，經(jīng)由外部回路返回S2端，反之亦然。這時(shí)一次電流與二次電流是同相位的，對(duì)應(yīng)的接線方式為減極性接線。因此，方向性明確的保護(hù)裝置電流回路均要求采用減極性接線。

1.2 3/2接線電流回路極性分析

3/2接線方式下，出線間隔均由兩臺(tái)斷路器供電，保護(hù)裝置所采的二次電流為兩臺(tái)斷路器的和電流。正常運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)斷路器的電流方向不確定，但被保護(hù)線路或變壓器上發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，流經(jīng)斷路器的短路電流的方向是明確的，均是由母線側(cè)流向線路或變壓器側(cè)。因此，只要以短路時(shí)一次電流的流向?yàn)榛鶞?zhǔn)，就可以明確二次回路在減極性下的接線引出端。下面以3/2接線完整串的線路保護(hù)為例進(jìn)行說(shuō)明。

線路1由5011和5012兩臺(tái)斷路器供電，線路2由5012與5013兩臺(tái)斷路器供電，電流互感器繞組均按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置。所有電流互感器P1端均靠Ⅰ母?jìng)?cè)，P2端靠Ⅱ母?jìng)?cè)。其短路電流的流向討論如下：

1）當(dāng)線路1故障時(shí)，5011斷路器一次電流由電流互感器P1端流向P2端，5012斷路器一次電流由電流互感器P2端流向P1端。對(duì)應(yīng)減極性接線，5011斷路器的電流互感器二次電流應(yīng)由S1端引出流向S2端，5012斷路器的電流互感器二次電流應(yīng)由S2端引出流向S1端。如圖1所示。

圖1 線路1故障時(shí)電流互感器減極性接線示意圖

2）當(dāng)線路2故障時(shí)，5012斷路器一次電流由電流互感器P1端流向P2端，5013斷路器一次電流由電流互感器P2端流向P1端。對(duì)應(yīng)減極性接線，5012斷路器的電流互感器二次電流應(yīng)由S1端引出流向S2端，5013斷路器的電流互感器二次電流應(yīng)由S2端引出流向S1端。如圖2所示。

圖2 線路2故障時(shí)電流互感器減極性接線示意圖

2 極性測(cè)試分析

2.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)可以采用升流裝置在電流互感器一次側(cè)加量，在二次側(cè)使用回路矢量?jī)x測(cè)量輸入電壓的A相與三相電流的相角差來(lái)判斷極性是否正確，以斷路器為單位開(kāi)展。以罐式斷路器的A相為例，具體試驗(yàn)接線如圖3所示。

圖3 極性測(cè)試升流試驗(yàn)接線示意圖

試驗(yàn)前應(yīng)檢查被測(cè)電流互感器二次側(cè)繞組無(wú)開(kāi)路，對(duì)應(yīng)的斷路器在合位，兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)在拉開(kāi)位置。將站用電源的ABC三相分別接于升流變壓器的ABC三相輸入端，輸出端的ABC三相與N相分別接于互感器兩側(cè)，檢查接線無(wú)誤后開(kāi)始加試驗(yàn)量。試驗(yàn)量由0 V開(kāi)始逐步緩慢升高，此時(shí)讀取升流變壓器輸出電流至預(yù)定值時(shí)不再調(diào)整電壓。

為方便測(cè)試結(jié)果的分析，也為了驗(yàn)證二次回路的正確性，試驗(yàn)時(shí)直接模擬線路故障時(shí)一次電流的流向（由母線側(cè)流向線路側(cè)），對(duì)于中斷路器則任意選擇所供的一條線路故障時(shí)的流向，二次電流卡鉗的箭頭應(yīng)指向二次裝置的輸入端或N端反方向，讀取電流互感器二次側(cè)輸出電流與站用電系統(tǒng)A相輸入電壓的角度差。

2.2 數(shù)據(jù)分析

實(shí)測(cè)500 kV某變電站投運(yùn)前500 kV某線路主一保護(hù)繞組極性測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

表1 500 kV某線路主一保護(hù)繞組極性測(cè)試數(shù)據(jù)

一次電流由母線側(cè)流向線路側(cè)，二次電流回路矢量?jī)x的卡鉗箭頭指向二次裝置的輸入端，相位為電流互感器二次側(cè)輸出電流與站用電系統(tǒng)A相輸入電壓的角度差。根據(jù)測(cè)試結(jié)果可以繪制出該電流互感器保護(hù)用二次繞組的相量圖如圖4所示。

圖4 500 kV線路主一保護(hù)極性測(cè)試相量圖

圖中：Ua為站用電系統(tǒng)的A相電壓，Ia為電流互感器A相二次側(cè)繞組的輸出電流，Ib為電流互感器B相二次側(cè)繞組的輸出電流，Ic為電流互感器C相二次側(cè)繞組的輸出電流。

因?yàn)樯餮b置本身是一個(gè)電感線圈，呈感性負(fù)載，因此電流滯后于電壓，但不會(huì)超過(guò)90°，本次實(shí)測(cè)結(jié)果為28.3°左右。其Ia電阻方向分量與電壓同向，且三相為正序分布，說(shuō)明電流互感器二次回路接線為減極性接線。在對(duì)極性極性測(cè)試的同時(shí)，該方法還可以同步驗(yàn)證CT變比使用是否正確。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析，可以總結(jié)出3/2接線保護(hù)電流回路極性的確定和測(cè)試方法：

所有方向性明確的保護(hù)電流回路應(yīng)采用減極性接線，電流二次回路引出端根據(jù)被保護(hù)設(shè)備故障時(shí)短路電流的流向明確。

在極性測(cè)試的過(guò)程中，采用升流裝置模擬實(shí)際短路時(shí)一次電流的流向，以A相電壓為基準(zhǔn)，測(cè)量各相電流的角度，畫出六角圖。當(dāng)A相電流位于第四象限，ABC三相電流為正序分布時(shí)，證明極性正確。

如果升流裝置通入的一次電流量與被保護(hù)設(shè)備故障時(shí)的電流流向相反，則以A相電壓為基準(zhǔn)，當(dāng)A相電流位于第二象限，ABC三相電流為正序分布時(shí)，證明極性正確。

對(duì)于被保護(hù)設(shè)備短路電流方向不確定的保護(hù)，例如：3/2接線斷路器的失靈保護(hù)，保護(hù)的邏輯也只判別電流大小，而與方向無(wú)關(guān)。不論是減極性還是加極性都是允許的，實(shí)際工作中可以不考慮其極性問(wèn)題。

實(shí)際上，文中介紹的方法不僅適用于3/2接線方式下線路、變壓器保護(hù)電流回路極性的確定，也適用于其他方向性明確的保護(hù)電流回路極性的確定。同時(shí)，對(duì)于母線接線、內(nèi)橋接線、外橋接線、角形接線等其它主接線方式也同樣適用，是一種具有普遍性的方法。