500kV電流互感器二次回路試驗方法探討

潘業源

（廣西送變電建設公司，廣西 南寧530400）

0 引言

電流互感器（CT）在電力系統中扮演著重要的角色，它的好壞直接影響到電網運行的可靠性與否。CT能將設備上的一次電流轉化為小電流，供給測量和保護裝置使用。電網線路發生短路、過載等故障時，向繼電裝置提供信號切斷故障電路，以保護供電系統的安全。

近年來，在電網內發現上海某互感器有限公司生產的電流互感器存在家族性缺陷，根據中國南方電網公司要求，需對其進行更換。我公司負責廣西省內所有500kV變電站內此類型互感器的更換、試驗工作。更換安裝好的電流互感器，需要經耐壓試驗和二次回路試驗驗證合格才能投入運行。而其中二次回路試驗是確?；芈氛_性的試驗，直接影響到電網的運行。針對這項嚴峻工作，電力試驗檢驗中心成立了專門小組，小組成員們應用質量管理活動這一科學的管理方法解決了試驗過程中的難題。

1 發現的問題

南網Q／CSG411002—2012《10～500kV輸變電及配電工程質量驗收與評定標準》第五冊《繼電保護》中對500kV電流互感器二次回路驗收要求的工序有：（1）二次回路圖紙核實；（2）回路絕緣測試；（3）三相CT繞組直流電阻測試；（4）極性檢查；（5）三相一次升流試驗；（6）恢復正常二次回路。

對2012年度已更換的500kV來賓站、500kV久隆站、500kV南寧站的電流互感器二次回路試驗工作流程進行調查，發現極性檢查、三相一次升流試驗、二次回路圖紙核實這3個階段所消耗的時間占去整個試驗時間的83.8%，尤其是三相一次升流過程占用整個試驗時間的51.6%。其工序比例餅圖如圖1所示。絕緣不合格、三相CT繞組直流電阻測試不合格這2項屬于CT本體原因，所以這2項的影響無法計入。由此分析，造成CT回路試驗耗時長的原因主要在升流和極性判別試驗上，要對極性和升流試驗的方法進行改進。

圖1 工序比例餅圖

2 原因分析

2.1 現場感應電壓高

電流互感器更換都是在特高壓強電場進行的，工作地點四周均為帶電運行設備，所以未進行接地或接地不可靠設備上都會有較高的感應電壓，這個感應電壓高至幾百伏。

在實際施工中，現場通常使用直流電池法對CT極性進行測試，試驗示意圖如圖2所示，2節干電池串接在一起的直流電壓就是3 V左右，因此外部的感應電壓對極性試驗的影響很明顯。只要有感應電壓影響，就會導致試驗無法完成。

圖2 直流電池法試驗示意圖

2.2 試驗線太笨重

一般銅芯導線的安全載流量為5～8 A／mm2，鋁芯導線的安全載流量為3～5 A／mm2。計算銅芯導線截面積時利用銅芯導線安全載流量的推薦值，銅芯導線截面積S的范圍：

式中，S為銅芯導線截面積（mm2）；I為負載電流（A）。

二次回路檢查試驗按南網2012版《電網建設施工作業指導書》第5部分《繼電保護》的要求施加一次電流120 A，由公式得，Smax＝120／5＝24 mm2。根據圖紙進行加工和具體操作檢驗。根據現場500kV間隔及設備高度確定配置的新測試線為15 m／根；計算出的額定直流面積24 mm2，決定配置25 mm2的帶絕緣外皮的銅導線。

2.3 回路電阻過大

在現場進行新的互感器更換后（例如進行5011CT更換工作），501127接地刀閘合上，將5011CT與大地相連接，試驗儀器在5011開關側進行一個掛線，另外一頭進行接地，通過501127接地刀閘形成閉環回路，通過閉環，互感器綜合測試儀加入電流。這個時候，由于互感器綜合測試儀的容量有限（如閉環回路的電阻過大），會導致儀器無法加入電流，試驗失敗。具體如圖3所示。

圖3 設備位置圖

3 預防及改進措施

提高500kV電流互感器二次回路試驗的正確性、可靠性，除了試驗儀器要準確、合格外，最重要的還要對現場試驗環境和試驗過程做好控制。

（1）重視現場環境的影響，加強安全要求。在對電流互感器進行試驗時，雖然一次設備已在停電狀態，但還是必須要求設備要可靠接地。消除設備本身感應電的影響，同時在人員進行試驗時能確保人身安全，防止被電擊。在施工工程中，工序要按要求進行，試驗前要完成互感器兩側特別是與接地刀閘連接側的一次引流線的連接。在現場條件未具備時，上下設備要求帶好接地線，在懸掛好接地后再進行試驗。

（2）對試驗儀器配備的試驗線進行改進，提高效率。通過計算，重新制作了可靠、安全的一次試驗線，在減輕試驗線重量的前提下，改進接線的接頭，使進行CT一次接線時更安全、更快捷、更可靠。

（3）對回路電阻過大的問題，現場使用互感器兩側連線的方法。平時通過大地接地網形成閉環回路來通入電流，導致接點和大地的電阻過大。主要影響在于接地刀閘和大地的電阻，所以現場試驗時，使用互感器兩側直接接試驗線的方法，不必再經過大地形成回路，減少了回路的電阻，升流試驗效率提高。

4 應用效果分析

將以上改進思路應用在500kV久隆變更換5011CT、沙塘變更換5022CT工作中，取得了良好的效果，推廣至220kV擴建工程（如500kV久隆變220kV燕嶺Ⅰ、Ⅱ間隔工程和220kV高沙變擴建欽州東、茅嶺南牽引站工程）中，同樣取得了非常好的效果。500kV久隆變擴建220kV燕嶺Ⅰ、Ⅱ間隔工程已圓滿完成驗收，且220kV久燕Ⅰ線已于2012年11月20日順利投產，將欽州燕嶺片區電網與500kV大電網連接在了一起，提高了送電的可靠性，得到了上級領導的好評。

［1］何仰贊，溫增銀.電力系統分析［M］.武漢：華中理工大學出版社，2002