智能變電站電流互感器的優(yōu)化配置分析

潘寧

摘 要：當(dāng)保護(hù)用電流互感器在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)，斷路器的內(nèi)部故障會(huì)出現(xiàn)保護(hù)死角，保護(hù)故障的修復(fù)就需要依靠有延時(shí)的失靈保護(hù)設(shè)備，如果失靈保護(hù)設(shè)備感受不到故障電流而沒有啟動(dòng)，就會(huì)對整個(gè)電網(wǎng)的安全造成巨大的威脅。現(xiàn)有的智能變電站保護(hù)用電流互感器的配置方案存在一定缺陷，本文介紹了從保護(hù)用電互感器的配置方案、系統(tǒng)運(yùn)行以及保護(hù)配置等方面提出對電流互感器配置問題的解決方案，以提要系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。

關(guān)鍵詞：智能變電站；電流互感器；配置問題；解決措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.176

1 前言

電流互感器與保護(hù)用電流互感器是電流互感器中兩種不同的使用功能。在同一臺(tái)電流互感器上有時(shí)會(huì)同時(shí)兼有兩種功能與用途。本文主要針對保護(hù)用電流互感器，作出相關(guān)探討。

按照電流互感器的不同功能，測量用電流互感器的安裝不能與電路中的高壓回路直接連接，在安裝中注意與測量儀表相配合，才能使測量用電流互感器能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確的對線路中的電流量、電流功率與電能進(jìn)行測量；保護(hù)用電流互感器的安裝要注意與繼電保護(hù)裝置相互配合，這樣，在電力系統(tǒng)的線路運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的將短路、電流過量等故障信息傳遞到電流保護(hù)與控制裝置中。

2 電流互感器的配置方案中常見的問題

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)是由繼電保護(hù)裝置及其相關(guān)的二次回路所構(gòu)成的一個(gè)整體進(jìn)行工作的。而在繼電保護(hù)裝置的實(shí)際運(yùn)行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)由于各種因素的影響，使得單套的繼電保護(hù)裝置退出運(yùn)行，無法完成對電力系統(tǒng)的有效保護(hù)。主要影響因素有保護(hù)定值的修改、系統(tǒng)軟件升級、合并單元發(fā)生異常等，當(dāng)這些情況發(fā)生時(shí)，最為理想的狀態(tài)就是區(qū)域故障內(nèi)的雙重化配置中的另外一套機(jī)電保護(hù)設(shè)備能夠盡快的予以切除，保障線路安全。因此在現(xiàn)代的繼電保護(hù)裝置安裝使用規(guī)定中對電流互感器的二次繞組的分配工作做出了明確的規(guī)定，以避免出現(xiàn)保護(hù)死角。

例如，在某一方案中，將繼電保護(hù)的雙重化配置保護(hù)沒有按照規(guī)定安裝在斷路器的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)交叉重疊，當(dāng)設(shè)備中的某一裝置或者線路等出現(xiàn)突發(fā)故障，退出運(yùn)行，就會(huì)在斷路器的內(nèi)部出現(xiàn)保護(hù)死角，直接對電網(wǎng)系統(tǒng)的完全運(yùn)行造成影響。

在繼電保護(hù)裝置配置過程中還有另外一種情況，就是斷路器的每側(cè)，TPY 繞組只有一組，這種情況與上一問題類似。由于TPY繞組和5P繞組的分布與布置安排不合理，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致另外一種更為嚴(yán)重的問題。就是設(shè)備的掛裝檢測對于這一部分的故障電流無法成功檢測到，直接成為保護(hù)死角。這些問題在電網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中具有相當(dāng)?shù)钠毡樾裕虼耍訌?qiáng)保護(hù)用電流交換器的配置，就成為了電力系統(tǒng)安全運(yùn)作的重中之重。

3 解決電流互感器配置問題的幾點(diǎn)建議

3.1 加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)的規(guī)范性

要解決目前形勢下，電流繼電保護(hù)中存在的問題，消除電力系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生的保護(hù)盲區(qū)就應(yīng)當(dāng)從工程的設(shè)計(jì)中對保護(hù)用電流互感器的配置進(jìn)行改善。在設(shè)計(jì)中配置一定數(shù)量的保護(hù)用電流互感器二次繞組，確保繼電保護(hù)動(dòng)作的快速與高效，電流互感器的各個(gè)繞組的分配要進(jìn)行合理規(guī)劃，減少保護(hù)死角[1]。規(guī)范電力互感器的配置方案。例如：在設(shè)計(jì)方案中增加一組TPY繞組，使原本兩側(cè)只有一組繞組的配置轉(zhuǎn)變?yōu)橛?組TPY繞組和一組5P繞組。將5P繞組安置在TPY繞組的內(nèi)側(cè)，使得保護(hù)器在設(shè)備的短路器區(qū)域能夠完全交叉。在運(yùn)行中，當(dāng)其中任何一臺(tái)保護(hù)器發(fā)生故障退出運(yùn)作，甚至兩臺(tái)保護(hù)器都出現(xiàn)問題，斷路器的內(nèi)部故障也不會(huì)立刻出現(xiàn)快速保護(hù)死角。當(dāng)斷路器發(fā)生內(nèi)部故障或者斷路器拒動(dòng)的時(shí)候，失靈保護(hù)都能夠檢測到故障電流的存在而進(jìn)行動(dòng)作。

3.2 合理安排電路系統(tǒng)的運(yùn)行方式

對于已經(jīng)建設(shè)完成的變電站來說，調(diào)整電流互感器的安裝設(shè)置相對來說增加了電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本。因此可以從合理安排系統(tǒng)運(yùn)行的方式來減少保護(hù)死角的出現(xiàn)。

例如，在實(shí)際操作過程中，當(dāng)保護(hù)系統(tǒng)對故障的切除時(shí)間不能有效保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，相互交叉配置的兩臺(tái)保護(hù)器其中的任意一臺(tái)退出運(yùn)行，就要停用該斷路器。即當(dāng)某一線路中的保護(hù)器退出運(yùn)行時(shí)，該系統(tǒng)的母線則必須轉(zhuǎn)冷備用。當(dāng)間隔系統(tǒng)中的保護(hù)器發(fā)生問題，則需要將間隔系統(tǒng)所接的斷路器需要轉(zhuǎn)冷備用。這種措施的實(shí)施，可以對保護(hù)中產(chǎn)生的死角進(jìn)行有效消除，但是也影響了系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性與穩(wěn)定性[2]。

3.3 增加線路與變壓器的保護(hù)配置

為避免斷路器的每側(cè)TPY 繞組只有一組的情況導(dǎo)致的保護(hù)死角的存在，可將線路保護(hù)與變壓器保護(hù)內(nèi)進(jìn)行專門的保護(hù)故障死角的設(shè)備，用于加強(qiáng)對斷路器與電流互感器之間的故障檢測，增強(qiáng)對故障判定的敏感性。在實(shí)際操作中，當(dāng)線路的保護(hù)動(dòng)作開啟后，系統(tǒng)中某臺(tái)斷路器的電流仍然高于固定值時(shí)，則判定為故障死區(qū)。

死去保護(hù)進(jìn)過短延時(shí)切除與斷路器相鄰的所有斷路器，同時(shí)，母線保護(hù)與間隔保護(hù)實(shí)現(xiàn)后，要加強(qiáng)對目前與間隔保護(hù)的改造，排除相關(guān)的運(yùn)行問題，增加系統(tǒng)運(yùn)行的邏輯性，以保障系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。此外，作為對常見問題的一種有效補(bǔ)救措施，可將斷路器的保護(hù)電流的來源與斷路器另外一側(cè)的繞組相連接，這樣就消除了保護(hù)死角的存在。這種方法的使用，能夠有效解決保護(hù)死角出現(xiàn)的問題，但會(huì)使得保護(hù)的邏輯與算法變得更為復(fù)雜[3]。

4 總結(jié)

電流互感器的配置對電力系統(tǒng)的安全、監(jiān)控、運(yùn)輸?shù)葐栴}都有著極為重要的影響，電流互感器的配置選擇出現(xiàn)失誤，將會(huì)使電力系統(tǒng)的電力計(jì)量與監(jiān)控等環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，對供電的安全性與穩(wěn)定性都造成影響。因此電流互感器的配置要嚴(yán)格依照國家規(guī)定的相關(guān)原則來進(jìn)行，但在具體的實(shí)施過程中，受到各種人為與環(huán)境因素的影響，電流互感器的配置在電力系統(tǒng)中仍然存在著很多問題。需要要依工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)的操作方法對電流互感器進(jìn)行完善與修理。

參考文獻(xiàn)：

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