電流互感器二次回路接線錯誤引起的監控數據異常分析

劉明锝，李　敏

（國網山東省電力公司檢修公司，濟南　250001）

電流互感器二次回路接線錯誤引起的監控數據異常分析

劉明锝，李敏

（國網山東省電力公司檢修公司，濟南250001）

電流互感器二次回路接線的準確直接影響著二次設備測量及動作的準確性。以某公司NSD500型測控裝置為例，針對工作中遇到各類由于電流互感器二次回路接線錯誤導致監控數據異常的情況進行理論分析，加以試驗驗證，并提出防范建議。

500 kV變電站；電流互感器；接線錯誤；監控數據

0　引言

高壓電力線路的傳輸電流非常大，為了滿足測量、保護和控制需要，采用電流互感器將高壓一次設備的大電流轉換為安培級（我國規定電流互感器二次額定電流為1 A或5 A）的小電流，接入測量、保護裝置［1］，同時對高壓一次設備與二次設備進行電氣隔離［2］。由于電流互感器二次接線方式多樣，且長距離敷設電纜兩端電纜線芯容易混淆，電流互感器二次回路接線錯誤的情況時有發生。二次回路接線錯誤可能導致回路開路，引發安全事故，在很多情況下，接線錯誤導致的結果并非顯而易見的，只有在設備投入運行后，通過觀察監控數據的異常才能發現。而不同的接線錯誤，導致的結果也不相同。根據近年來在500 kV變電站內工作過程中遇到的實際問題，對電流互感器二次回路接線錯誤引起的監控數據異常情況進行分析并提出處理措施。

1　監控數據異常描述

異常1。2011年4月，500 kV RZ變電站35 kV 2A號電抗器監控后臺無功功率顯示異常，該電抗器整租容量為56.11 Mvar，額定電流為850 A監控后臺顯示為20 Mvar，35 kV母線電壓為38.01 kV，2A號電抗器A相電流為932A。電抗器電流互感器二次接線為不完全星型接線，該電抗器配置NSD500型測控裝置。

異常2。2010年8月，500 kV LY變電站220 kV LX線有功功率及無功功率值為0，線路電流為508 A，所在母線電壓為231.44 kV。

異常3。2012年5月，500 kV YM變電站35 kV 1B號電容器監控后臺顯示無功值為42.6 Mvar，有功值為23.2 MW。該電容整租容量為56.11 Mvar，額定電流為850 A，配置NSD500型測控裝置。

2　異常分析處理

2.1異常1分析處理

現場檢查監控后臺參數配置及測控裝置參數配置無異常，檢查測控屏屏后接線，發現電流互感器二次回路接線錯誤，如圖1所示。可知，由于35 kV為中性點不接地系統［3］，只安裝了2只電流互感器，因此電流信號輸入二次接線采用V型接法，即通過A、C相電流的矢量和來產生B相電流接入測控裝置。而在接線過程中，接線人員誤將B相電流極性接反，這時相量圖如圖2所示［4］。

圖1　電抗器電流二次回路錯誤接線

圖2　電抗器電流二次回路錯誤接線時相量

此時測控裝置算得電抗器無功為

理論上，UA=UB=UC=U，IA=IB=IC=I，實際中相差不大，可見三表法計算功率時，如一相電流接反，則算得功率約為實際功率的1/3，與監控后臺顯示無功功率一致。將測控屏屏后接線改接如圖3所示后，監控數據恢復正常。

圖3　電抗器電流二次回路正確接線

2.2異常2分析處理

現場檢查測控屏后電纜號頭未發現錯誤，用相位表測量UA與IA相位差為150°，UB與IB相位差為，UC與IC相位差為30°，由此推斷為電壓或電流相位接錯。此時LZ線與LX線掛同一段母線運行，測量LZ線A相電壓與LX線A相電壓相位差為0°，LZ 線B相電壓與LX線B相電壓相位差為0°，LZ線C相電壓與LX線C相電壓相位差為0°，從而可知LX線電壓相位正確，IA與IB電流相位接錯為，相量圖如圖4所示。

圖4　線電流相位錯接時相量

此時測控裝置算得LX線有功為

測控裝置算得無功為

分析結果與監控后臺顯示一致。將IA與IB電纜線芯倒換后，后臺監控數據恢復正常。設功率因數角為θ，此時算得有功功率為

無功功率為

可見在任意功率因數角下，當兩相電流接錯時，有功功率和無功功率都為0。選用一臺備用NSD500裝置做加量試驗，所得結果與計算結果相同。

2.3異常3分析處理

現場檢查測控屏后電纜接線，并無明顯錯誤。用相位表測量UA與IA相位差為150°，UB與IB相位差為149.5°，UC與IC相位差為152°，可見相位差異常，應為電壓或電流二次回路接線錯誤。此時與35kV 1B號電容器掛于同一段母線運行的35 kV 1A號電容器后臺功率顯示正常，用相位表測量35 kV 1B號電容器電壓（U）與35kV1A號電容器電壓（U′）相位差測得UA與U′A相位差為1°，UB與U′B相位差為0°，UC與U′C相位差為-2°，可見35 kV 1B號電容器電壓二次回路接線正確。用相位表測量35 kV 1B號電容器電流（I）與35 kV 1A號電容器電流（I′）相位差測得IA與I′A相位差為120°，IB與I′B相位差為118°，IC與I′C相位差為119°，從而可知35 kV 1B號電容器電流二次回路接線錯誤，即IA錯接為IC、IB錯接為IA、IC錯接為IB，相量圖如圖5所示。

圖5　電容器電流相位錯接時相量

此時有功功率為

無功功率為

計算結果與監控后臺顯示一致，可知確實IA錯接為IC、IB錯接為IA、IC錯接為IB，按正確相序重新接線后，后臺監控數據監控正常。可見當電流相序接錯時，線路或電容器、電抗器的功率值將出現較大偏差，這種偏差沒有特定規律，因相序接錯情況、功率因數角的不同而不同。

3　結語

對裝置的加量試驗嚴格把關。認真核對加量值、裝置面板值、后臺監控畫面顯示數據是否正確一致［5］，通過對功率值的核對，可以發現屏內配線的正確與否。

對回路的正確性檢查嚴格把關。落實現場CT端子箱處的加量試驗，特別檢查電纜號頭兩端是否一致、相位是否錯接。

對屏內配線嚴格檢查。認真核對應該短接的端子是否都已短接，V型接線電流信號合成后電流接入裝置是否正確。

在二次設備改造工程中，無論電纜更換與否，在接線前都應該核對電纜線芯，保證兩端號頭一致，防止接線錯誤。

［1］黃旭艇.淺談電流互感器二次回路［J］.中國高新技術企業，2013 （27）：69-70.

［2］祝小紅，王南山.電流互感器二次回路的接線和維護［J］.湖北電力，2008，32（2）：63-64，67.

［3］于永源，楊綺雯.電力系統分析（第三版）［M］.北京：中國電力出版社，2007.

［4］李瑞榮.電氣二次回路識圖與常見故障處理［M］.北京：中國電力出版社，2011.

［5］于書文.變電站綜合自動化技術［M］.北京：中國電力出版社，2015.

Monitoring Data Error Caused by Abnormal Wiring of Current Transformer Secondary Circuit

LIU Mingde，LI Min
（State Grid Shandong Power Company Maintenance Company，Jinan 250001，China）

The secondary circuit wiring accuracy of current transformer directly affects the accuracy of secondary equipment measurement and action.Taking the NSD500 measurement and control device as an example，theoretical analysis and test are carried out，aiming at various monitoring data errors caused by abnormal wiring of current transformer secondary circuit. Suggestions of preventing those problems are also put forward.

500 kV substation；current transformer；wiring error；monitoring data

TM452

B

1007-9904（2015）11-0075-03

2015-07-11

劉明锝（1987），男，從事站端自動化設備、繼電保護設備、儀表及遠動裝置的維護檢修工作。