电流互感器二次回路接线错误引起的监控数据异常分析

刘明锝，李　敏

（国网山东省电力公司检修公司，济南　250001）

电流互感器二次回路接线错误引起的监控数据异常分析

刘明锝，李敏

（国网山东省电力公司检修公司，济南250001）

电流互感器二次回路接线的准确直接影响着二次设备测量及动作的准确性。以某公司NSD500型测控装置为例，针对工作中遇到各类由于电流互感器二次回路接线错误导致监控数据异常的情况进行理论分析，加以试验验证，并提出防范建议。

500 kV变电站；电流互感器；接线错误；监控数据

0　引言

高压电力线路的传输电流非常大，为了满足测量、保护和控制需要，采用电流互感器将高压一次设备的大电流转换为安培级（我国规定电流互感器二次额定电流为1 A或5 A）的小电流，接入测量、保护装置［1］，同时对高压一次设备与二次设备进行电气隔离［2］。由于电流互感器二次接线方式多样，且长距离敷设电缆两端电缆线芯容易混淆，电流互感器二次回路接线错误的情况时有发生。二次回路接线错误可能导致回路开路，引发安全事故，在很多情况下，接线错误导致的结果并非显而易见的，只有在设备投入运行后，通过观察监控数据的异常才能发现。而不同的接线错误，导致的结果也不相同。根据近年来在500 kV变电站内工作过程中遇到的实际问题，对电流互感器二次回路接线错误引起的监控数据异常情况进行分析并提出处理措施。

1　监控数据异常描述

异常1。2011年4月，500 kV RZ变电站35 kV 2A号电抗器监控后台无功功率显示异常，该电抗器整租容量为56.11 Mvar，额定电流为850 A监控后台显示为20 Mvar，35 kV母线电压为38.01 kV，2A号电抗器A相电流为932A。电抗器电流互感器二次接线为不完全星型接线，该电抗器配置NSD500型测控装置。

异常2。2010年8月，500 kV LY变电站220 kV LX线有功功率及无功功率值为0，线路电流为508 A，所在母线电压为231.44 kV。

异常3。2012年5月，500 kV YM变电站35 kV 1B号电容器监控后台显示无功值为42.6 Mvar，有功值为23.2 MW。该电容整租容量为56.11 Mvar，额定电流为850 A，配置NSD500型测控装置。

2　异常分析处理

2.1异常1分析处理

现场检查监控后台参数配置及测控装置参数配置无异常，检查测控屏屏后接线，发现电流互感器二次回路接线错误，如图1所示。可知，由于35 kV为中性点不接地系统［3］，只安装了2只电流互感器，因此电流信号输入二次接线采用V型接法，即通过A、C相电流的矢量和来产生B相电流接入测控装置。而在接线过程中，接线人员误将B相电流极性接反，这时相量图如图2所示［4］。

图1　电抗器电流二次回路错误接线

图2　电抗器电流二次回路错误接线时相量

此时测控装置算得电抗器无功为

理论上，UA=UB=UC=U，IA=IB=IC=I，实际中相差不大，可见三表法计算功率时，如一相电流接反，则算得功率约为实际功率的1/3，与监控后台显示无功功率一致。将测控屏屏后接线改接如图3所示后，监控数据恢复正常。

图3　电抗器电流二次回路正确接线

2.2异常2分析处理

现场检查测控屏后电缆号头未发现错误，用相位表测量UA与IA相位差为150°，UB与IB相位差为，UC与IC相位差为30°，由此推断为电压或电流相位接错。此时LZ线与LX线挂同一段母线运行，测量LZ线A相电压与LX线A相电压相位差为0°，LZ 线B相电压与LX线B相电压相位差为0°，LZ线C相电压与LX线C相电压相位差为0°，从而可知LX线电压相位正确，IA与IB电流相位接错为，相量图如图4所示。

图4　线电流相位错接时相量

此时测控装置算得LX线有功为

测控装置算得无功为

分析结果与监控后台显示一致。将IA与IB电缆线芯倒换后，后台监控数据恢复正常。设功率因数角为θ，此时算得有功功率为

无功功率为

可见在任意功率因数角下，当两相电流接错时，有功功率和无功功率都为0。选用一台备用NSD500装置做加量试验，所得结果与计算结果相同。

2.3异常3分析处理

现场检查测控屏后电缆接线，并无明显错误。用相位表测量UA与IA相位差为150°，UB与IB相位差为149.5°，UC与IC相位差为152°，可见相位差异常，应为电压或电流二次回路接线错误。此时与35kV 1B号电容器挂于同一段母线运行的35 kV 1A号电容器后台功率显示正常，用相位表测量35 kV 1B号电容器电压（U）与35kV1A号电容器电压（U′）相位差测得UA与U′A相位差为1°，UB与U′B相位差为0°，UC与U′C相位差为-2°，可见35 kV 1B号电容器电压二次回路接线正确。用相位表测量35 kV 1B号电容器电流（I）与35 kV 1A号电容器电流（I′）相位差测得IA与I′A相位差为120°，IB与I′B相位差为118°，IC与I′C相位差为119°，从而可知35 kV 1B号电容器电流二次回路接线错误，即IA错接为IC、IB错接为IA、IC错接为IB，相量图如图5所示。

图5　电容器电流相位错接时相量

此时有功功率为

无功功率为

计算结果与监控后台显示一致，可知确实IA错接为IC、IB错接为IA、IC错接为IB，按正确相序重新接线后，后台监控数据监控正常。可见当电流相序接错时，线路或电容器、电抗器的功率值将出现较大偏差，这种偏差没有特定规律，因相序接错情况、功率因数角的不同而不同。

3　结语

对装置的加量试验严格把关。认真核对加量值、装置面板值、后台监控画面显示数据是否正确一致［5］，通过对功率值的核对，可以发现屏内配线的正确与否。

对回路的正确性检查严格把关。落实现场CT端子箱处的加量试验，特别检查电缆号头两端是否一致、相位是否错接。

对屏内配线严格检查。认真核对应该短接的端子是否都已短接，V型接线电流信号合成后电流接入装置是否正确。

在二次设备改造工程中，无论电缆更换与否，在接线前都应该核对电缆线芯，保证两端号头一致，防止接线错误。

［1］黄旭艇.浅谈电流互感器二次回路［J］.中国高新技术企业，2013 （27）：69-70.

［2］祝小红，王南山.电流互感器二次回路的接线和维护［J］.湖北电力，2008，32（2）：63-64，67.

［3］于永源，杨绮雯.电力系统分析（第三版）［M］.北京：中国电力出版社，2007.

［4］李瑞荣.电气二次回路识图与常见故障处理［M］.北京：中国电力出版社，2011.

［5］于书文.变电站综合自动化技术［M］.北京：中国电力出版社，2015.

Monitoring Data Error Caused by Abnormal Wiring of Current Transformer Secondary Circuit

LIU Mingde，LI Min
（State Grid Shandong Power Company Maintenance Company，Jinan 250001，China）

The secondary circuit wiring accuracy of current transformer directly affects the accuracy of secondary equipment measurement and action.Taking the NSD500 measurement and control device as an example，theoretical analysis and test are carried out，aiming at various monitoring data errors caused by abnormal wiring of current transformer secondary circuit. Suggestions of preventing those problems are also put forward.

500 kV substation；current transformer；wiring error；monitoring data

TM452

B

1007-9904（2015）11-0075-03

2015-07-11

刘明锝（1987），男，从事站端自动化设备、继电保护设备、仪表及远动装置的维护检修工作。