高压电网防保护死区电流互感器保护绕组的配置及反措

高压电网防保护死区电流互感器保护绕组的配置及反措

赵曼勇，舒双焰，赵有铖

（南方电网电力调度通信中心继电保护处，广东广州市 510620）

摘要：本文通过一起500kV罐式断路器本体发生故障，因线路保护与母线差动保护电流互感器接线没有交叉，造成罐式断路器本体发生故障时快速保护拒动的事故，对现场可能出现的电流互感器错误接线进行了分析，从而提出了高压电网防保护死区电流互感器保护绕组的配置及反措，可供设计、制造及现场运行时参考。

后备保护及本站主变后备保护动作切除，造成罗

1 问题的引出 平变电站两条500kV母线均失压，扩大了事故的

2006年6月23日南方电网500 kV罗平变电范围。故障时的错误接线见图1。 站500kV七罗Ⅰ线5122罐式断路器A相本体底部为防止类似事故的再次发生，南方电网公司击穿，因5122断路器三相本体内电流互感器至汇要求各单位组织开展500kV厂（站）的电流互感控柜端子接线接反，500kV#2M母差保护与线路主器二次回路接线的检查工作，并针对基建工程项保护使用的电流互感器的二次绕组没有交叉，使目的设计、安装、调试、验收等环节制定相应的得5122断路器两个套管电流互感器之间的断路管理制度，确保新、改、扩建及运行系统中断路器本体失去了主保护，造成5122断路器本体故障器本体电流互感器引出端至继电保护装置整个二时，500kV#2M母差保护、七罗Ⅰ线线路保护均判次回路接线的正确性，杜绝保护动作死区。 为区外故障而拒动，故障由罗平变电站出线对侧

5122断路器3AT4AT1AT2AT500kV＃2M5121断路器七罗Ⅰ线至第一套线路保护装置至第二套线路保护装置至第一套母线保护装置至第二套母线保护装置

图1 500kV七罗Ⅰ线5122断路器A相本体底部击穿时交流电流回路的错误接线

2 检查中发现的问题

1）设计时电流互感器二次绕组配置不合理。由于设计时未严格按照有关规程对保护用电流互感器二次绕组进行配置，使电流互感器二次绕组的布置不合理，导致保护范围交叉不彻底或断路器失灵保护可能因感受不到故障电流而拒动。

2)电流互感器二次绕组的实际安装方向与 施工设计图纸不一致或未按设计图纸施工。断路

器或电流互感器在安装的过程中，因安装的实际方向与设计安装的方向不一致，在断路器或电流互感器的安装方向掉转后，没有及时通知设计单位更改施工图纸，造成按照原来的设计图进行安装后保护使用的电流互感器二次绕组的接线不交叉，存在保护死区。

图2、图3分别为使用单侧电流互感器和使用双侧电流互感器二次绕组的常见错误接线。

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高压电网防保护死区电流互感器保护绕组的配置及反措

500kV #2M间隔2保护2间隔2保护150135013断路器保护#2M母线保护2#2M母线保护1间隔25012断路器保护5012间隔1间隔1保护2 间隔1保护1母差保护与5011断路器保护间隔1保护范围没有交叉，对于该区域内故障5011存在保护动作死区#1M母线保护1#1M母线保护2500kV #1M图2 单侧电流互感器的错误接线 辞 3 防止保护死区的措施

3.1 规范电流互感器的设计及二次绕组的配置。

（1）电流互感器二次绕组的配置应满足DL/T 866-2004《电流互感器和电压互感器选择及计算导则》的要求。500kV线路保护、母差保护、断路器失灵保护用电流互感器二次绕组推荐配置原则

[1,2]

：①线路保护宜选用TPY级；②母差保护

可根据保护装置的特定要求选用适当的电流互感器；③断路器失灵保护可选用TPS级或5P等二次电流可较快衰减的电流互感器，不宜使用TPY级。

（2）为防止主保护存在动作死区，两个相邻设备保护之间的保护范围应完全交叉；同时应注意避免当一套保护停用时，出现被保护区内故障时的保护动作死区。当线路保护或主变保护使用串外电流互感器时，配置的T区保护亦应与相关保护的保护范围完全交叉。

（3）为防止电流互感器二次绕组内部故障时，本断路器跳闸后故障仍无法切除或断路器失灵保护因无法感受到故障电流而拒动，断路器保

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500kV #2M5013对于F2点的绕母差保护组内部故障,若F1500kV ＃2M母差1与线路保5013开关失500kV ＃2M母差2护范围没灵，5013断路××线主一保护有交叉，器失灵保护因F2××线主二保护对于F1点感受不到故障5013断路器保护的绕组内部故障存电流而拒动××线路在保护动作死区对于F3点的绕5012组内部故障,线路保护动作跳F35012断路器保护开5012断路器后，故障仍未＃1发变组保护A切除，5012断＃1发变组保护B路器失灵保护××线主二保护因感受不到故××线主一保护障电流而拒动#1发变组对于F4点的绕F45011断路器保护母差保护与组内部故障,若＃1发变组保护A发变组保护5011开关失F5＃1发变组保护B范围没有交叉，对于F5灵，5011断路500kV ＃1M母差1点的绕组内器失灵保护因500kV＃1M母差2部故障存在感受不到故障保护动作死电流而拒动5011区500kV #1M

图3 双侧电流互感器的错误接线

护使用的二次绕组应位于两个相邻设备保护装置使用的二次绕组之间。

图4、图5分别给出了使用单侧电流互感器和使用双侧电流互感器二次绕组的正确接线。

3.2 规范电流互感器的安装、调试

（1）在电流互感器安装调试时应进行电流互感器出线端子标志检验，核实每个电流互感器二次绕组的实际排列位置与电流互感器铭牌上的标志、施工设计图纸是否一致，防止电流互感器绕组图实不符引起的接线错误[3]

。新投产的工程应认真检查各类继电保护装置用电流互感器二次绕组的配置是否合理，防止存在保护动作死区。以上检验记录须经工作负责人签字，作为工程竣工资料存档。

（2）保护人员应结合电流互感器一次升流试验，检查每套保护装置使用的二次绕组和整个回路接线的正确性。

（3）电流互感器二次绕组更改接线后，按相关规程规定做好带负荷测试及图纸修改等工作，确认无误后方可将保护装置投入运行。

2007第十一届全国保护和控制学术研讨会

500kV #2M500kV＃2M501350135013断路器保护#2M母线保护2间隔2#2M母线保护1间隔2保护2间隔2保护15013断路器保护＃2M母线保护2＃2M母线保护1间隔2间隔2保护2间隔2保护15012断路器保护5012断路器保护50125012断路器保护50125012断路器保护间隔1保护2间隔1#1M母线保护1#1M母线保护25011断路器保护间隔1保护1间隔1＃1M母线保护1＃1M母线保护25011断路器保护5011间隔1保护1间隔1保护25011500kV #1M 500kV＃1M 图4 单侧电流互感器的正确接线 图5 双侧电流互感器的正确接线

4 结论

在继电保护用电流互感器设计时应注意两个相邻设备保护之间的保护范围应完全交叉，同时在继电保护现场验收时，应做好防继电保护死区的验收，以防止高压系统设备故障时，主保护拒动，造成事故扩大，甚至造成系统失稳。

[3] DL/T 727-2000, 互感器运行检修导则. DL/T 727-2000, Guideline

of operation and maintenancefor current and voltage transformers.

赵曼勇（1957－），女，硕士，教授级高工，从事继电保护运行管理工作和研究

舒双焰（1972－），男，硕士，工程师，从事继电保护运行管理工作和研究

赵有铖（1977－），男，硕士，工程师，从事继电保护运行管理工作和研究

参 考 文 献

[1]DL/T 866-2004，电流互感器和电压互感器选择及计算导则. DL/T 866-2004，Guide to the Selection and Calculation of Current Transformer and Voltage Transformer.

[2] 袁季修 ,盛和乐, 吴聚业.保护用电流互感器应用指南.北京：中国电力出版社，1999.

The scheme of Current Transformer Coils Used by

Protections and Measures against Dead Zone in High Voltage Power System

ZHAO Manyong, SHU Shuangyan, ZHAO Youcheng

（CSG Dispatch and Communication Center, Guangzhou, Guangdong 510623, China）

Abstract：When there was a fault inside of GIS the protections can not open the breaker immediately because current transformer coils used by line protections and bus protections did not connect across each other. Various local fault connections of current transformer coil are analyzed. Measures and advises against dead zone in high voltage power system are presented. These can be considered by designing ,making and operating.

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