从事故分析CT饱和造成越级跳闸原因及对策探讨

徐汛

摘  要：一般情况下，变电站10kV线路在运作时可能会有发生瞬时性的故障。这主要是由于线路保护装置在运作时并没有进行正确的动作，造成了主变保护越级跳闸。可能会造成区域大面积停电，给人们的生产生活带来严重的影响。文章阐述了CT饱和造成的跳闸事故，对保护动作信息进行分析，提出了故障保护装置的处理方式，为相关人员提供一定的理论参考。

关键词：事故分析;CT饱和;越级跳闸原因;对策

中图分类号：TM726         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）36-0129-02

Abstract： In general， there may be transient faults in the operation of 10kV lines in substations. This is mainly because the line protection device in the operation did not perform the correct operation， resulting in the overstep tripping of the main transformer protection. It may cause a large area power outage， which will have a serious impact on people's production and life. This paper expounds the tripping accident caused by CT saturation， analyzes the protection action information， and puts forward the treatment mode of the fault protection device， which provides some theoretical reference for the relevant personnel.

Keywords： accident analysis; CT saturation; causes of overstep tripping; countermeasures

引言

继电保护能确保电力系统正常运作，它也是确保电网稳健运行的重要内容，目前，在经济的推动之下，城市化进程日益加快，电力系统也不断发展。这就意味着对继电保护动作的准确性要求越来越高，一般情况下需要对特定的保护值进行管控，无论是正确性保护装置，还是可靠性以及二次回路的完整性，都应该重点关注，然而继电保护装置的电流互感器（TA）在使用时，可能忽视了校核性，这时会造成线路由于出口故障保护拒动，造成主变压器保护越级跳闸。对于电流互感器（CT）来说。她在发展过程中满足不了日益增长的负荷要求，尤其是在电力系统二次设备中，电流互感器更是起着关键的作用，它能有效地对数据线路进行监测和传输，城市朝着现代化方向不断发展。在负荷的压力下，电流互感器不能正常作业，需要急需更换，下文针对由于CT饱和引起的越级跳闸进行全面阐述。

1 CT饱和造成的跳闸事故

1.1 故障设备分析

35kV九运街變电站运作时，10kV九黄线会发生瞬时性的乡间故障，这主要是由于在进行线路保护动作时，1#并没有采取正确的动作造成主变增高，对于低后备动作来说，2#普遍增高，会发生越级跳闸现象。该变电站为系统终端变电站，主接线图以及相应的保护装置，见下图1。在进行高压侧后备保护装置分析时，保护装置为10kV复合电压闭锁110kV过电流保护。

1.2 故障前运作

目前，该系统在运作时可能由35kV九运街，变为35kV阜九线代35kV母线。该系统运作时必须要考虑到九牛线、九三线、电容器等在内的运行状况。这样才能有效地对高压侧后备保护装置进行全面分析，做好符合电压闭锁过流保护。在进行1#主变高低，后备动作分析时还要考虑到2#主变高低后备动作运行情况，这时才能有效地对各线路的主变高低压侧断路器进行全面控制，保护装置动作。需要对保护装置时钟动作，电流不准确现象进行分析。在运作时可能2#，它的主变低压侧电流为5A。在进行变电器一号主变压器10kV侧断路器跳闸分析时，发现10kV一段母线停电。尤其是在进行一号主变压器高后备保护发保护动作时可能无出现保护动作信号。

1.3 现场检查

目前，在变压器正常运作时，必须要做好全方位的外观检查，尤其是要做好现场主变压器以及断路器在分位的检测工作，10kV母线分段。断路器运作时，主要在分位以上华只限后隔门变形电缆，下步会发生爆炸。电缆连接母线支持瓷瓶爆裂，在一段母线所属位置出现间隔，这时母线tv间隔变压器以及华只限开关母线侧检查无异。在进行设备检查时，必须要对主变压器以及各段的母线和附属设备进行全面分析，考虑到旁路母线和线段之间的绝缘，检查和电气检验。如果没有发现异常，必须要做好全方位的线缆检查工作可以使用油纸绝缘电缆。在电缆下六厘米处，会发现三相短路被烧断。除此之外，在进行保护和二次部分检查情况时，需要对华只限进行全方位的检查，尤其是保护，转动以及二次回路通电，实验完成以后，确保保护动作正常运行，这时保护装置和二次回路绝缘以及直流的检验情况完好，这就表明保护检查或者是二次部分检查部分无异样。与此同时，还需要做好故障信息检查，一般情况下，在系统正常运作之前，故障前的负荷电流为100A。尤其是在进行电缆故障分析时，保护没有采集到任何故障，线路中的故障滤波器也没有启动，这时在华只限故障时，要考虑到主变压器的后备保护动作使用的故障，一般情况下，该保护动作采集的故障，主要原故障二次动作电流当进行到0.3秒时，电流变为18.12A，这就意味着此时1#主变低压侧二次电流为4.86A。

2 保护动作信息

2.1 事故原因

一般情况下引起短路的暂态过程短路电流可能存在相应的非周期的分量而发生严重的偏移，这时会导致提案出现暂态饱和的情况，在进行电气伏安特性，实验是可以发现电流从10A开始一直升到70A的时候，电压曲线呈现出明显上升的趋势，这就表明该电气伏安特性，实验中电流具有饱和的迹象，也就意味着TA抗饱和能力不高。这时需要对保护二次故障电流进行折算，也就意味着在故障点会发生短路，电流幅值较大的问题，可能确保饱和电流超过数万倍以上，在进行真实结果检测次，负荷为0.9Ω。这时允许二次负荷超过该系统的1.5倍，在进行额定准确限值分析时，一次电流逐渐下降，使得华只限铁心磁化。在故障初期就会达到迅速饱和的状态，与此同时，如果再通过较大的电流，这使得TA处于一直饱和状态，也就此时TA额定电流是正常情况的30多倍。

2.2 应对措施

在系统运作时，为了解决CT饱和造成的越级跳闸故障，必须要采取有效的应对措施。需要限制相应的短路电路，在运作时电压等级越高，一集变电站采取的分裂方式。在最大范围内对短路电流进行限制，在运作时可能产生供电可靠性降低，这时可以采用电源自投互补的方式，也可以通过加装串联电感器用来限制短路电流，然而这种方法在使用时消耗的成本过高。在建设过程中，它的建设周期很长，并不能在区域建设中短时间内实现，也就意味着限制短路电路，在使用中，这种方法并不可行。

2.3 经验教训

在对CT饱和造成的越级跳闸故障分析时，应该采取有效的措施做好上述事故的分析工作，吸取经验教训，由于在进行TA选择时选择不准确，可能会导致电流发生，电流保护拒动在一定范围内给人们的生产生活产生消极的影响，它会加大停电范围。然而，在实际工作中，TA如果不能正常选择，可能会造成电流保护拒动之外。还会使二次回路中的测量误差极大地提高，这时差动保护误动后果是无法想象的，因此，在进行TA选择时，必须要引起相关部门的高度重视。

3 故障保护装置的处理

3.1 P级TA参数的选择

首先，要考虑到一次额定电流在运作时必须要远远大于所在回落可能出现的最大负荷电流。这时，它能在运作时满足短路时热，稳定和动稳定电流的需求。如果在同一母线内引出各回路中TA应该使用相同的变化范围，这样更好地实现母线的差动保护，再一次额定电流值选择时，要按照国际标准推行的标准值选择质量等级高的标准产品。其次，再对二次额定电流选择时，要严格按照标准值的额定电流。一般情况下，1A或者是5A次电流在选择时使用的扎数要比原来的大上五倍，然而在进行二次电流采集时，在相同条件下能有效的减轻二次负担，在最大范围内减少电流回路中的电缆截面，从而降低工程成本。最后再对TA输出的容量选择时，要考虑到额定输出容量、连接导线、阻抗继电器的连接系数、三角形接线、继电器、绕组阻抗等一系列的内容，如果选用的额定输出容量过大，不能满足标准的输出容量时，可以适当的加大电流回路的电缆截面，也可以改变二次回路的接线方式[1]。

3.2 额定准确限值一次电流和准确限值系数的选择

目前，在额定准确限值一次电流和准确限值系数选择时，要考虑到TA在额定频率，额定负荷以及相应功率因素条件之下能满足复合误差的要求，这时要对额定准确限值一次电流进行分析，确定相关的限值系数，严格地按照国家标准要求再选择相应的短路电路，计算时要求出TA在回路上可能通过的最大对称短路电流。

3.3 准确级的选择

一般情况下，准确即选择时使用的P级TA准确级分别为5P级和10P级TA两种模式。5P級所使用的误差要远远低于10P级，但是在实际工作中，5P级的价格过高，在保护装置整定计算时的变化，误差都是按照10%计算的，因此，在实际保护中可以选用10P级的。在电力系统主网城网，农村建设改造时，可能系统会出现短路容量，考虑到资金限制，在电网实际运作时，应该更换相应的继电保护装置和断路器[2]。

4 结束语

综上所述，造成CT发生饱和也是影响韭黄线路保护拒动主变，保护越级跳闸的根本原因，CT2次回路接线错误，需要采取以下的措施进行防范：第一，可以在继电保护装置中做好定期的检查工作，相关人员应该恪尽职守，具有安全防范意识。第二，在设备更新换代时，可以选择容量大，抗饱和性能较好的CT，它能有效的避免CT饱和造成的误动情况，再进行定期检查中，还需要做好CT伏安特性以及10%曲线的测试工作，避免线路在运作时发生举动或者是越级跳闸，在最大限度内保证电网正常运作。

参考文献：

[1]葛爽，倪颖，孙迪.一起6kV电机故障造成机组 全停事故的原因分析及防范措施[J].中国科技纵横，2017（20）：147-149.

[2]叶民.电流互感器饱和特性及对继电保护的影响研究[D].重庆：重庆大学，2017.