因电流互感器误差而导致事故研究.docVIP

因电流互感器误差而导致事故研究摘 要：分析电流互感器产生误差的原因,确定检验电流互感器误差的方法,找出减小误差的具体措施，电流互感器误差导致的事故分析，并作出相应的对策和建设，以供同行参考。 关键词：电流互感器； 励磁电流误差； 事故分析 中图分类号：TM452文献标识码： A 文章编号： 0前言 为了保证电力系统安全经济运行,必须对电力设备的运行情况进行监视和测量，互感器饱和就很容易造成误差过大引起保护的不正确动作，进一步影响系统安全。因此对于电流互感器饱和的问题我们必须认真对待。本文通过对电流互感器分析其产生误差的原因,确定检验电流互感器误差的方法,找出减小误差的具体措施，才能做到防患于未然。 1电流互感器误差的因原励磁电流是造成电流互感器二次电流和一次电流不成比例的直接原因。励磁电流使一次折算至二次侧的电流不等于二次电流,造成了电流互感器的变化误差(fb)。当系统发生故障时：①一次电流突然增大,在一次电流的非周期分量的影响下,电流互感器铁心很快饱和,励磁阻抗迅速下降,励磁电流急剧上升,将明显增大。②在一次电流不变的情况下,如果负荷阻抗增大,使二次阻抗支路的分流减小,励磁电流增大,也会使fb增加。此外,励磁电流还能使二次电流在相位上偏离一次电流,造成电流互感器相位误差。 2电流互感器误差的额定范围 2.1电流互感器10%误差曲线的产生 电流互感器的10%误差曲线是指变化误差满足fb=10%时,一次电流(I1)与其额定电流(I1e)的比值(m10=I1/I1e)和二次负荷阻抗ZeN的关系特性曲线。在电流互感器的10%误差允许范围内,一次电流和二次负荷阻抗是相互制约的,一次电流越大,允许的二次负荷阻抗就越小。另外,10%误差与角度误差有一定的关系。理论分析和运行经验表明,当保护用的电流互感器满足10%误差曲线要求时,角误差不超过7°。 2.2现场电流互感器的10%误差曲线试验 电流互感器的10%误差曲线一般由制造厂给出,在现场电流互感器的10%误差曲线可由试验求取,具体步骤如下: ①收集保护类型、整定值、电流互感器的变比和接线方式等数据。 ②用电桥测量电流互感器的二次绕组直流电阻(R2),近似代替电流互感器二次绕组漏抗Z2s(110～220kV电流互感器取R2=Z2s,35kV贯穿式或厂用馈线电流互感器取3R2=Z2s)。 ③将电流互感器一次侧开路,用伏安特性法作出二次侧电压曲线。 ④以m10为纵坐标、Z2s为横坐标,将求得的m10和Z2s的值逐点绘制在坐标纸上,即可得到10%误差曲线Z2s=f(Z2s)。 3 故障案例分析 3.1故障起因 某110kV变电所35kV（353）线路遭到雷击，该线路定时速断跳闸，重合成功；同时该110kV变电所分段370断路器定时速断跳闸(重合闸停用)，造成35kVⅡ段母线失电。 从定值的配置分析，因此，此次雷击事故中， 353线路保护定时速断跳闸，重合成功，属于正确动作；而分段370断路器保护越级跳闸属于不正确动作。 据了解，该线路于2002年投运，投运时曾做过10%误差曲线的校验。后经更换，但未进行10%误差曲线的校验。考虑到一次升流未能达到分段370断路器定时速断，和35kV线路速断电流定值，没有能真实模拟故障情况，因此，进行了电流互感器的10%误差校验,以检查在电流值较大情况下变流是否精确。 3.2误差曲线的校验 伏安特性试验数据如下(见表1)、10%误差校核结果(见表2)。 从表1数据可作出以上370和353电流互感器的数据很容易看出，装在35kV分段上的电流互感器变比为400/5，它的伏安特性比较高（拐点一百二十几安培），校核10%误差要求能够满足，而装在该35kV线路上的电流互感器变比为150/5，它的伏安特性比较低（拐点九十几安培），校核其10%误差要求就不能够满足。查阅有关资料，35kV线路出口故障最大短路电流要达到3600A，以上该线上的电流互感器不能正确反映出如此大的故障电流，（当达到2700A以上时，该电流互感器就饱和）造成该35kV线路速断拒动，分段370断路器定时速断动作。 3.3采取的措施 针对这种情况应该采取一定的措施。实际中可采用以下方法使电流10%误差满足要求： ①增大二次回路连接导线的截面，以减小二次回路总的负载电阻； ②选择变比大的电流互感器，以降低二次电流，从而降低二次电压； ③采用两个同容量、同变比的电流互感器串联使用，以增大输出容量，此时电流互感器的等值容量增大一倍，但变比不变； ④采用饱和电流倍数高的电流互感器，其伏安特性较高，可以减小励磁电流。由于该35kV线路上的电流互感器为LR-35，即套