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一起CT饱和引起的继电保护拒动分析 陈三运 （宜昌供电局，湖北省宜昌市443000） 1　事故概况 　　2000年8月27日1时45分，因大雷雨使110kV白洋变电站全站失压。值班人员检查发现：6 kV馈线洋06开关速断保护动作跳闸，主变110 kV侧复压过流保护动作跳三侧（洋52，洋35，洋02），其他无异常。2小时后变压器及各馈线重新投运正常。变电站主接线及110 kV系统进线示意见图1。从现象上看，主变高压侧保护跳开关有可能是因6 kV线路故障时高压侧过流继电器启动后未返回，一般不怀疑中压侧馈线也会同时故障并且越两级跳变压器高压开关。 2　上级变电站录波分析　　上级变电站220 kV枝江变110 kV侧枝洋线枝22出线录波如图2所示。B、C两相有相位相反、大小相等的故障电流，A相无故障电流，即典型的BC两相短路故障的特征。枝22故障电流（图2中①）的持续时间为2．59 s，有效值3．0 A，换算至CT一次侧为3．0×600／5＝360 A。故障电流持续2．59s说明故障电流的确由变压器高压侧保护动作切除（复压过流时间定值时间2．5 s，加开关跳闸熄弧时间后为2．59 s），而绝非高压侧保护继电器不能返回之故。2．59 s后仍存在一较小电流（图2中②）；其值为1．0×600／5＝120 A，为枝洋线上T接的姚港变的负荷电流。枝22故障电流360 A减去姚港变负荷电流120 A后等于240 A，即为白洋变提供的真实故障电流。 　　主变压器接线组别为Y0／Y0／△—12—11，由相量分析可知，如110 kV故障电流来自6 kV侧，则6kV的任何故障反映在110 kV侧应三相都有故障电流。如：6 kV的bc相短路，反映在110 kV侧应是一大两小，即C相故障电流为(2、) i低/K，A、B相为(1/)i低/K，(K为变压器高低压侧变比)。如CA、AB相短路，其规律可依次类推。而今由于A相基本无故障电流，说明110 kV故障电流不是来自于6 kV，而只有可能来自35 kV侧，且为35 kVBC相故障。根据这一推断进行了后述的试验检查工作。3　试验检查情况　　（1）主变压器高、中、低保护电流定值正确，时间定值正确，高、低压过流保护出口正确。中压35kV过流保护出口不能动作的原因为出口压板未拧紧导致开路，故变压器中压侧过流1．8 s的保护跳闸失效并越级到高压侧过流经2．5 s跳闸。　　（2）35 kV两条馈线（洋31、洋32）的保护过流、速断定值、过流时间（1．5 s）定值均无问题。这2台多油开关（含套管CT）是一个月前更换的，故又检查了保护级、仪表级CT的正确性，并检查了CT变比，且在CT一次加过流保护的定值电流，确认过流保护动作正确（洋31一次加电流4．8×200／5＝192A，洋32一次加电流为6×100／5＝120A）。为进一步查找故障原因还进行了后面两项检查工作。　　（3）对35 kV洋31、洋32线进行全线检查，发现洋32灵芝山线路有四处不同位置、不同相别的B、C相瓷瓶粉碎、破裂、击穿情况，这正是这次110 kV侧故障电流的根源，这种在6 kV线路故障的同时35kV线路也发生故障的情况实属罕见。　　（4）对洋32开关进行了大电流试验，并对洋32、洋31两台开关的CT进行了伏安特性试验如下：　　1）洋32开关一次加电流100～700 A，试验数据如表1所示。由表1中可见：一次加定值电流120 A及200 A、300 A、400 A时，电流继电器励磁，时间继电器正确动作，二次电流基本按变比反映一次电流。一次电流加到480 A及以上，即4．8 IH及以上时，电流继电器一直抖动，且时间继电器返回，即过流保护拒动，此时变比误差在16％与34．8％之间。按枝江变故障录波图得出的数据，白洋变110 kV提供的故障电流为240 A，换算至35 kV侧应为240×110／35＝754A，刚好属上述保护拒动范围，这无疑是洋32保护拒动的原因。　　2）洋32、洋31套管CT的保护及仪表绕组的VA特性数据见表2，VA特性曲线图见图3。试验接线为一次开路、二次加电压，测量励磁电流。从图中曲线对比可见，洋32保护CT的励磁电压曲线比仪表CT还要低，比洋31保护CT更要低一倍多，说明该保护CT饱和特性太差。 4　CT饱和对二次过流保护的影响分析4．1　CT伏安特性曲线　　CT的标称准确限值电流倍数KIH（如通常的5P15中的15）的概念是：当二次回路所带负载为额定阻抗ZH，并且一次电流达额定电流的标称准确限值倍数KIH倍时，CT铁芯处于极限饱和边缘，即一二次间的复合误差刚好能维持在误差区别（如通常的5P15中的5）为5％以下，也就是说此时二次也刚好维持有15×5＝75 A的电流数值，此时的二次回路极限电势E0等于回路极限