500kV电流互感器二次回路试验方法探讨

潘业源

（广西送变电建设公司，广西 南宁530400）

0 引言

电流互感器（CT）在电力系统中扮演着重要的角色，它的好坏直接影响到电网运行的可靠性与否。CT能将设备上的一次电流转化为小电流，供给测量和保护装置使用。电网线路发生短路、过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的安全。

近年来，在电网内发现上海某互感器有限公司生产的电流互感器存在家族性缺陷，根据中国南方电网公司要求，需对其进行更换。我公司负责广西省内所有500kV变电站内此类型互感器的更换、试验工作。更换安装好的电流互感器，需要经耐压试验和二次回路试验验证合格才能投入运行。而其中二次回路试验是确保回路正确性的试验，直接影响到电网的运行。针对这项严峻工作，电力试验检验中心成立了专门小组，小组成员们应用质量管理活动这一科学的管理方法解决了试验过程中的难题。

1 发现的问题

南网Q／CSG411002—2012《10～500kV输变电及配电工程质量验收与评定标准》第五册《继电保护》中对500kV电流互感器二次回路验收要求的工序有：（1）二次回路图纸核实；（2）回路绝缘测试；（3）三相CT绕组直流电阻测试；（4）极性检查；（5）三相一次升流试验；（6）恢复正常二次回路。

对2012年度已更换的500kV来宾站、500kV久隆站、500kV南宁站的电流互感器二次回路试验工作流程进行调查，发现极性检查、三相一次升流试验、二次回路图纸核实这3个阶段所消耗的时间占去整个试验时间的83.8%，尤其是三相一次升流过程占用整个试验时间的51.6%。其工序比例饼图如图1所示。绝缘不合格、三相CT绕组直流电阻测试不合格这2项属于CT本体原因，所以这2项的影响无法计入。由此分析，造成CT回路试验耗时长的原因主要在升流和极性判别试验上，要对极性和升流试验的方法进行改进。

图1 工序比例饼图

2 原因分析

2.1 现场感应电压高

电流互感器更换都是在特高压强电场进行的，工作地点四周均为带电运行设备，所以未进行接地或接地不可靠设备上都会有较高的感应电压，这个感应电压高至几百伏。

在实际施工中，现场通常使用直流电池法对CT极性进行测试，试验示意图如图2所示，2节干电池串接在一起的直流电压就是3 V左右，因此外部的感应电压对极性试验的影响很明显。只要有感应电压影响，就会导致试验无法完成。

图2 直流电池法试验示意图

2.2 试验线太笨重

一般铜芯导线的安全载流量为5～8 A／mm2，铝芯导线的安全载流量为3～5 A／mm2。计算铜芯导线截面积时利用铜芯导线安全载流量的推荐值，铜芯导线截面积S的范围：

式中，S为铜芯导线截面积（mm2）；I为负载电流（A）。

二次回路检查试验按南网2012版《电网建设施工作业指导书》第5部分《继电保护》的要求施加一次电流120 A，由公式得，Smax＝120／5＝24 mm2。根据图纸进行加工和具体操作检验。根据现场500kV间隔及设备高度确定配置的新测试线为15 m／根；计算出的额定直流面积24 mm2，决定配置25 mm2的带绝缘外皮的铜导线。

2.3 回路电阻过大

在现场进行新的互感器更换后（例如进行5011CT更换工作），501127接地刀闸合上，将5011CT与大地相连接，试验仪器在5011开关侧进行一个挂线，另外一头进行接地，通过501127接地刀闸形成闭环回路，通过闭环，互感器综合测试仪加入电流。这个时候，由于互感器综合测试仪的容量有限（如闭环回路的电阻过大），会导致仪器无法加入电流，试验失败。具体如图3所示。

图3 设备位置图

3 预防及改进措施

提高500kV电流互感器二次回路试验的正确性、可靠性，除了试验仪器要准确、合格外，最重要的还要对现场试验环境和试验过程做好控制。

（1）重视现场环境的影响，加强安全要求。在对电流互感器进行试验时，虽然一次设备已在停电状态，但还是必须要求设备要可靠接地。消除设备本身感应电的影响，同时在人员进行试验时能确保人身安全，防止被电击。在施工工程中，工序要按要求进行，试验前要完成互感器两侧特别是与接地刀闸连接侧的一次引流线的连接。在现场条件未具备时，上下设备要求带好接地线，在悬挂好接地后再进行试验。

（2）对试验仪器配备的试验线进行改进，提高效率。通过计算，重新制作了可靠、安全的一次试验线，在减轻试验线重量的前提下，改进接线的接头，使进行CT一次接线时更安全、更快捷、更可靠。

（3）对回路电阻过大的问题，现场使用互感器两侧连线的方法。平时通过大地接地网形成闭环回路来通入电流，导致接点和大地的电阻过大。主要影响在于接地刀闸和大地的电阻，所以现场试验时，使用互感器两侧直接接试验线的方法，不必再经过大地形成回路，减少了回路的电阻，升流试验效率提高。

4 应用效果分析

将以上改进思路应用在500kV久隆变更换5011CT、沙塘变更换5022CT工作中，取得了良好的效果，推广至220kV扩建工程（如500kV久隆变220kV燕岭Ⅰ、Ⅱ间隔工程和220kV高沙变扩建钦州东、茅岭南牵引站工程）中，同样取得了非常好的效果。500kV久隆变扩建220kV燕岭Ⅰ、Ⅱ间隔工程已圆满完成验收，且220kV久燕Ⅰ线已于2012年11月20日顺利投产，将钦州燕岭片区电网与500kV大电网连接在了一起，提高了送电的可靠性，得到了上级领导的好评。

［1］何仰赞，温增银.电力系统分析［M］.武汉：华中理工大学出版社，2002