電流互感器變比調整及二次繞組極性驗證方法

（石家莊供電公司，河北 石家莊 050051）

電流互感器變比調整及二次繞組極性驗證方法

王敬引 武 劍 方永毅 劉國平 黃朝暉 山春鳳

（石家莊供電公司，河北 石家莊 050051）

本文針對已投運的電流互感器變比調整工作，提出了一種全新的試驗方法——“一次升流比對測試法”，并推出典型作業流程。通過該方法，可以在投運前進行二次繞組調整變比的極性驗證，確認繼電保護向量的正確性，簡化投運工作，大幅降低安全風險。此方法也適用于單相或兩相CT更換工作。

電流互感器；變比調整；極性驗證

引言

隨著特高壓電網的全面落地和電網規模的逐步擴大，變電站的母線短路容量不斷增大，為避免電流互感器（以下簡稱CT）嚴重飽和、電流傳變特性變差，需對存在飽和風險的CT開展變比調整工作，以滿足繼電保護裝置可靠運行需要。以往，調整CT變比后，特別是CT二次改抽頭方式調整變比的情況，因CT極性的正確性在投運前難以驗證，需要在投運過程中組織負荷電流驗證調整后的CT極性，給電網一次運行方式帶來較大變化，如雙母線接線一般需要采用母聯串帶單支路運行方式、3/2接線一般采用破串運行方式等，相應需要大量一、二次設備操作，且電網處于非正常運行方式，不利于電網安全。

為了保障CT調整變比現場作業和試驗的有序性、科學性，優化一次設備送電方案，我們對調整CT變比作業內容進行了深入研究，提出了一種全新的作業和試驗方法。下面就調整變比的方式、測試方法及成效具體介紹。

1 調整變比的方式

根據CT一、二次繞組型式，CT變比調整可分為一次調變比和二次調變比兩種方式。一次調變比是通過改變一次繞組串、并聯關系實現變比調整；二次調變比是通過改變二次繞組抽頭實現變比調整。

2 CT測試方法

在調整已投運CT變比時，若采用一次調變比方式，因CT本體與一次導線和二次回路的接線均未改動，原一、二次電流的相位關系不會發生變化，所以只需驗證調整后的CT變比即可，無需重新驗證CT極性的正確性；若采用二次調變比方式，由于CT本體與二次回路的接線發生變化，除進行CT變比測試外，還需再次驗證CT極性的正確性。

2.1 CT變比測試方法

目前，普遍采用的CT變比測試方法有兩種，即一次升流測試法和互感器綜合測試儀檢測法。

（1）一次升流測試法

在CT一次側通入穩定的試驗電流，利用鉗形電流計測量CT二次電流值，將一次通入電流值與二次測量電流值相比，計算得出CT變比。試驗接線如圖1所示。

（2）互感器綜合測試儀檢測法

互感器綜合測試儀中一般帶有CT變比測試功能，利用綜合測試儀可以方便的測得CT變比。試驗結果如圖2所示。

2.2 CT極性測試方法

目前，普遍采用的CT極性測試方法有點極性測試法和互感器綜合測試儀檢測法，但是僅通過這兩種試驗方法還不能保證CT極性完全正確。在此依據參照比對原理，提出一種新的極性測試方法，即一次升流比對測試法，將這種新方法與傳統測試方法相結合，能夠可靠驗證二次調變比后CT極性的正確性，無需再組織負荷電流檢查極性，僅在送電后

進行必要的復核即可。

圖2 變比試驗檢查結果

圖3 CT點極性測試原理圖

（1）點極性測試法

點極性測試法試驗原理如圖3所示，用1塊干電池和1個指針式檢流計測試CT極性。當開關SA閉合瞬間，互感器一次側線圈中的電流由P1流向P2，二次側線圈中電流由S2流向S1；對于二次回路，電流由S1流入，經檢流計流向S2，此時檢流計指針向正極偏轉（刻度盤右方）。當開關SA斷開瞬間，根據電磁感應原理，二次側線圈感應電流方向發生反轉，在二次回路中，電流由S2流入，經檢流計流向S1，此時檢流計指針向負極偏轉（刻度盤左方）。

（2）互感器綜合測試儀檢測法

互感器綜合測試儀中一般帶有CT極性測試功能，利用綜合測試儀可以進行CT極性測試。試驗方法與利用互感器綜合測試儀檢測變比相同。

（3）同名相CT一次升流比對測試法

在已運行CT進行二次調變比工作前，選取同一CT內處于使用狀態且不需調變比的一個二次繞組作為基準，利用鉗形電流計測量預調整變比的CT二次繞組與基準二次繞組間的電流相位差，并記錄作為參考。待CT停電二次調變比后，將CT二次側短接，在CT一次側通入穩定試驗電流，利用鉗形電流計測量調整變比后的CT二次繞組與基準二次繞組間的電流相位差，并與之前記錄的參考值進行比較，如果相位差一致則確定極性正確，反之則確定極性錯誤，需糾正二次繞組接線。

示例調整A411繞組變比。首先，選取同一支CT內的A451繞組為基準，測得調整前A411繞組和A451繞組極性一致，ΦA411/ΦA451=0°；然后，將A411繞組由原1S1-1S2抽頭（變比300/1）調整為1S1-1S3抽頭（變比600/1）；接著，在CT一次側通入穩定的試驗電流，如果二次接線正確，則調整后鉗形電流計測量結果為ΦA411/ ΦA451=0°，極性一致，如圖4所示；如果二次回路接反，則調整后鉗形電流計測量結果為ΦA411/ΦA451=180°，極性相反，如圖5所示。

（4）異名相CT一次升流比對測試法（適用于單相或兩相CT更換）

在一次設備停電后，選取不需更換的CT為基準，將基準CT和需更換的CT一次側按同極性順序串接，通入穩定的試驗電流，利用鉗形電流計測量預更換的CT二次繞組與基準CT二次繞組間的電流相位差，并記錄作為參考。待CT更換后，再次將基準CT和需更換的CT一次側按同極性順序串接，CT二次側各自短接，通入穩定的試驗電流，利用鉗形電流計測量調整更換后CT的二次繞組與基準CT二次繞組間的電流相位差，并與之前記錄的參考值進行比較，如果相位差一致則確定極性正確，反之則確定極性錯誤，需糾正二次繞組接線。

圖4 一次升流比對測試法原理示意圖（極性相同）

圖5 一次升流比對測試法原理示意圖（極性相反）

示例更換A相CT。首先，選取B相CT為基準，測得更換前B411繞組和A411繞組極性 一 致，ΦB411/ ΦA411=0°；然后，更換A相CT；接著，在CT一次側通入穩定的試驗電流，如果二次接線正確，則調整后鉗形電流計測量結果為ΦB411/ΦA411=0°，極性一致，如圖6所示;如果二次回路接反，則調整后鉗形電流計測量結果為ΦB411/ ΦA411=180°，極性相反，如圖7所示。

3 調整變比作業典型工作流程

以下列出已投運CT調整變比作業和試驗的典型工作步驟，現場實際工作過程中，宜結合具體情況優化應用。

3.1 一次調變比工作

a.一次設備停電后，在相應端子箱處做好相關技術措施，特別要防止誤向母線保護、3/2接線同串內相鄰間隔保護等運行設備通入試驗電流。

b.調整CT一次串、并聯接線。

c.采用一次升流法或互感器綜合試驗儀進行CT變比測試。

d.驗證CT變比正確后，恢復端子箱所做技術措施。

e.以上工作完畢后，向相應調度機構報：“CT變比調整工作結束，變比試驗檢查正確，可以投運”。

f.一次設備送電后，利用工作電壓和負荷電流做好向量的復核工作。注意

檢查相關二次設備電流、差流、相位顯示正常，使用鉗形電流計檢查中性線電流值正常。

3.2 二次調變比工作

同一CT的部分二次繞組和全部二次繞組需調整變比的情況略有不同，需全部調整時參照部分調整執行（先暫時保留一組二次繞組變比不變做臨時基準，分兩組進行即可）。下面以同一CT部分二次繞組調變比工作為例說明，例如僅繼電保護用二次繞組需調整變比，計量和測量用二次繞組不需要調整變比。

a.一次設備停電前，選取同一CT內處于使用狀態且不需調整變比的一個二次繞組作為基準（可選擇計量或測量繞組），使用鉗形電流計測量需調整變比的CT二次繞組與基準二次繞組的電流幅值和相位差，并記錄有關數據作為參考。

b.一次設備停電后，在相應端子箱處做好有關技術措施，特別要防止誤向母線保護、3/2接線同串內相鄰間隔保護等運行設備通入試驗電流。

c.調整需改變比的CT二次繞組抽頭接線，改變CT變比。

d.調整CT變比后，進行相應回路絕緣測試（帶二次電纜）和直阻測試。

e.使用點極性法或互感器綜合測試儀，對調整接線的CT繞組進行極性測試。

f.使用互感器綜合測試儀進行CT變比、伏安特性測試。

g.在CT一次側通入穩定的試驗電流，使用鉗形電流計測量調整后的CT二次繞組與基準二次繞組的電流幅值和相位差，將測量數據與未調整CT變比前測試的數據進行比對，若電流相位差一致、幅值變化正確，則可確定CT極性和變比正確。

h.試驗完畢后，恢復端子箱所做技術措施。

i.以上工作完畢后，向相應調度機構報：“CT變比調整工作結束，極性、變比試驗檢查正確，可以投運”。

j.一次設備送電后，利用工作電壓和負荷電流做好向量的復核工作。注意檢查相關二次設備電流、差流、相位顯示正常，使用鉗形電流計檢查中性線電流值正常。

4 實施效果評估

4.1 創新“一次升流比對測試法”，打破了傳統的調整CT變比工作模式，通過將傳統試驗方法進行優化，結合現有試驗設施，將運行狀態和停電狀態數據相結合進行對比，試驗方法簡單易行。

4.2 建立CT調整變比典型試驗方法，作業流程統一規范，為今后標準化作業奠定了基礎，保證了現場安全。

圖6 一次升流比對測試法原理示意圖（極性相同）

圖7 一次升流比對測試法原理示意圖（極性相反）

4.3 實現投運工作的最大效益化。通過該方法大大降低了因為傳統試驗方法下繼電保護裝置向量不確定，不得不通過電網方式和繼電保護定值調整來驗證向量正確而帶來的電網風險，簡化了投運方案，減少了倒閘操作，提高了投運工作效率，縮短了電網非正常方式時間，安全意義重大。

4.4 此方法適用于對10kV至220kV各個電壓等級的CT一二次變比調整及單相或多相CT更換工作，已在河北南部電網廣泛應用，取得了良好效果，更是實際驗證了測試方案的可行性、科學性和合理性，具備推廣應用價值。

結語

“一次升流比對測試法”是一項成功的創新經驗，在電網短路電流水平日益提高，CT變比調整工作顯著增加的形勢下，此典型作業方式的實施必將發揮出更大的優勢。

[1]張鵬．淺談電流互感器二次繞組極性[J]．云南電力技術, 2013（03）．

[2]鄧良．變電站橋型接線方式下二次電流極性的選擇方法[J]．科技致富向導,2013（33）：7-177．

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