淺析變壓器差動保護中電流互感器的選擇與配置

神華神東電力有限責任公司郭家灣電廠 陜西 榆林 719000

引言

隨著我國經濟與社會的快速發展,電力系統的正常運用常在我國有著十分重要的作用,影響著國民的日常生活。我們可以知道電力系統在使用過程中經常會遇見差動保護現象,根據變壓器差動保護對電流互感器的實際需求,相關工作人員需要在選擇一次系統電流互感器的時候重視電流互感器的功能配置工作,根據實際工作經驗,選擇一次電流互感器的時候,相關工作人員需要首先保證電流互感器的二次負載工作可以滿足實際的使用需求,然后需要重視電流互感器的準確使用等級的要求。盡可能實現額定一次電壓需要大于或者等于系統的一次電壓。不僅如此,使用的額定一次電流也需要大于或者等于一次回路系統的最大負荷電流。根據實際經驗,我們可以知道電壓與電流是相對來說更好控制的,但是,在實際使用過程中,電流互感器二次負載的實際配置在一定程度上與電流互感器的采樣數據有著很緊密的實際聯系,并且電流互感器百分之十的誤差特性與準確等級也有著緊密的實際聯系。電流互感器二次負載以及準確等級在很大的限度上加大了實際操作施工人員的工作難度。

1 電流互感器百分之十誤差特性的實際影響作用

根據實際操作施工的經驗可以知道,電流互感器的準確等級有著百分之十的誤差極限,換一句話說,就是當短路電流流經電流互感器的時候,電流互感器在一定程度上依舊可以很好的發揮出自身的實際作用,保持相對穩定的精確程度,通常情況下電流互感器在實際操作情況中不會超過最大限度正負百分之十的誤差極限[1]。

電流互感器的誤差極限一般都是根據電流互感器的生產廠家有效提供,將電流互感器的誤差情況有效的制作成誤差曲線。電流互感器的誤差曲線的縱坐標是一次電流與一次額定電流之間的有效比值,電流互感器誤差曲線的橫坐標是一次電流與一次額定電流之間的有效比值情況下,線路所允許的最大的二次負載阻抗數值大小,如圖1所示。

相關工作人員完全可以根據電流互感器百分之十的誤差曲線得到一次電流與一次額定電流之間的有效比值情況下,線路所允許的最大的二次負載阻抗數值大小。得到數值大小之后,相關工作人員會將得到的數值與實際負載阻抗數值的大小進行比較,如果實際阻抗數值大小小于或者等于得到的最大二次負載阻抗數值大小,此時的誤差就滿足行業內部的實際要求;反之,如果實際阻抗數值大小大于得到的最大二次負載阻抗數值大小,此時的誤差就不滿足實際需求,相關工作人員就需要采取有效的對應措施去減小實際負載阻抗的大小,盡可能實現實際阻抗數值大小小于或者等于得到的最大二次負載阻抗數值大小。只有實際阻抗數值大小小于或者等于得到的最大二次負載阻抗數值大小,相關工作人員才可以正式確定自身的實際操作選擇。

在實際操作施工中,相關工作人員必須保證實際阻抗數值大小小于或者等于得到的最大二次負載阻抗數值大小,也就是選擇電流互感器百分之十的誤差允許滿足條件下的電流互感器。如果在實際操作中,相關工作人員發現不滿足電流互感器百分之十的誤差允許,就需要采取有效的解決措施去增加電流互感器的變比。在一定程度上可以有效的防止不可預期的電流故障導致短路電流短時間猛增的現象,更好的實現變壓器差動保護。舉一個例子,如果10KV電流互感器在實際情況中百分之十的誤差允許短路線路可以通過比正常電流超過20倍的電流大小,但是在實際情況中,很有可能短路線路中可能通過的電流是允許通過正常電流的好幾十倍,遠遠超過實際上最大允許的20倍[2]。相關工作人員一定要重視變壓器在實際工作中中壓或者低壓的一次電流互感器的有效選擇工作,盡可能避免出現變壓器差動保護出現故障。

2 電流互感器二次負載阻抗的影響作用

在相關工作人員的實際操作施工過程中,需要在一定程度上控制電流互感器的二次負載阻抗。眾所周知,電流互感器的二次阻抗的大小在一定程度上影響著電流互感器的準確精度,究其原因是因為一旦電流互感器的二次負載在一定程度上增加負載阻抗,并且增加的負載阻抗超過了電流互感器實際允許范圍的二次負載阻抗數值,這個時候,電流互感器的勵磁電流在一定程度上會隨之增加而加大,進一步導致電流互感器中包含的鐵芯處于電流的飽和狀態[3]。

由于鐵芯電流處于飽和狀態,一次電流的一部分電流就會作用在勵磁電流之上,進一步導致電流互感器的差動保護誤差增加,從而減少了電流互感器的精準程度。我們可以知道電流互感器的二次負載阻抗主要的組成部分就是接觸電阻、保護裝置以及連接線阻抗、電流互感器以及電流互感器的保護裝置中間的二次連接電纜阻抗[4]。通過實際操作過程我們可以知道,電流互感器二次電阻的重要組成就是電流互感器以及電流互感器的保護裝置中間的二次連接電纜阻抗,電流互感器以及電流互感器的保護裝置中間的二次連接電纜阻抗在一定程度上至少占據了電流互感器二次電阻阻值大小的百分之九十。

3 行業操作規范中電流互感器的具體選擇與配置工作內容

相關工作人員根據行業內部共同認定的變壓器繼電保護以及安全自動裝置的安裝標準要求,正視變壓器差動保護中電流互感器的選擇以及配置工作的重要性。首先變壓器差動保護中電流互感器的選擇以及配置工作中,相關工作人員需要重視電流互感器的實際準確性能的相關行業標準。

相關工作人員需要重視電流互感器在實際短路電流的運行中是否會出現異常情況。根據實際情況我們可以知道,短路電流存在的過程中往往伴隨著非周期分量的暫態過程中,不僅如此,短路電流還有可能會存在著剩磁的情況,在這兩種情況下或者兩種情況的疊加作用下,很有可能會導致電流互感器在實際短路電流的使用過程中出現嚴重飽和電流的可能,進一步造成電流互感器出現嚴重的暫態誤差情況[5]。所以,相關工作人員在進行變壓器差動保護中電力互感器的選擇與配置工作的時候,需要盡可能結合電流互感器、保護裝置的實際特征,考慮到電流互感器出現嚴重的暫態誤差情況需要面對的問題,采取有效的選擇方法去評價不同電流互感器的暫態影響的解決對策,選擇更加適合這一情況下的解決對策,更好的解決電流互感器出現嚴重的暫態誤差有可能會引發的一系列不良后果。

相關工作人員甚至在一定特殊條件允許的前提情況下,選擇可以有著更為靈活適應性能的TP類電流互感器。TP類電流互感器的具體使用情況是允許于電流互感器的二次負載工作可以滿足實際的使用需求,符合電流互感器的準確使用等級的要求[6]。不僅如此,TP類電流互感器還可以保證額定一次電壓需要大于或者等于系統的一次電壓,以及使用的額定一次電流也需要大于或者等于一次回路系統的最大負荷電流。一旦電流互感器的保護裝置在一定程度上可以影響電流互感器的暫態飽和性能,相關工作人員可以根據保護裝置的實際要求盡可能選擇更加合適的電流互感器。

4 電流互感器的實際選擇工作

眾所周知,TPY電流互感器最好可以選擇使用在300MW以及300MW以上的發電機變壓器組、高壓側為330KV以及330KV以上的變壓器、330KV以及330KV以上系統保護的變壓器等的變壓器差動保護中。但是在實際使用過程中,電流互感器在短路暫態的過程中,規定值必須小于或者等于百分之十的誤差極限[7]。

P類電流互感器在實際情況中,最好是選擇使用在110KV以及110KV以下的系統保護用電中。針對于母線保護用電互感器,相關工作人員可以根據實際操作經驗,按照一定的保護裝置的具體實際要求去進行選擇工作,或者根據穩態的短路條件進行選擇工作。

5 總結

在實際工作中,相關工作人員一定要重視變壓器差動保護中電流互感器的選擇與配置工作,根據相關工作的具體要求,有針對性地采取對應措施去調整電流互感器的選擇工作,盡可能保證變壓器差動保護工作的工作順利開展。