电流互感器极性错误引起误跳闸分析

电流互感器极性错误引起误跳闸分析
通过对两起线路开关保护未达整定值而动作的误跳闸事故进行分析，结合我公司实际案例，对采用两电流互感器三继电器的过流保护方式进行了介绍，并对该种接线方式提出了有关注意事项。

标签：电流互感器；跳闸；极性；分析
供电网络都要采取相应的过电流保护措施,高电压系统的过电流保护则广泛地采用微机继电保护装置。

微机继电保护装置应用在保护电路当中,它与高压系统必须通过电流互感器来联系。

但在使用电流互感器时一定要注意其同名端极性的问题,否则可能会导致继电器发生误动作或不动作。

本文通过对两起线路开关保护未达整定值而动作的误跳闸事故进行分析，结合我公司实际案例，对采用两电流互感器三继电器的过流保护方式进行了介绍，并对该种接线方式提出了有关注意事项。

1 事故案例
2011年5月，我公司一用户变35kV进线301开关连续在一日内多次出现未达到过流定值而跳闸的事故。

301开关（定值：4.25A/1S，CT变比400/5）电流达178安时，则发生过流跳闸，但此时301开关电流远未达到保护整定的动作值。

2010年9月，我公司用户变电站10kV 进线106开关连续在一日内多次出现未达到过流定值而跳闸的事故。

106开关（定值：3.75A/1.5S，CT变比200/5）电流达90安时，则发生过流跳闸，但此时106开关电流远远未达到保护整定的动作值。

2 案例分析
为找出106开关的跳闸原因，我们进行了调查分析。

在排除线路故障因素后，将重点主要集中在站内保护设备上。

对106开关进行一次加流传动试验，试验结果表明：两台开关CT变比无误，保护动作正确，各开关定值配合规范。

由于该站投运较早，图纸资料不齐全，在以往处理过程中，继保人员只凭经验认为106开关只有A、C相保护，故只检查了A相、C相的电流回路，而忽视了其它回路的检查，因而未能找到真正原因。

这次出现问题后，采取了扩大检查范围的方法，在运行状态下，对106开关CT二次电流监测时发现Ia=1.8安，Ic=1.8安，电流互感器零线电流In=3.1安，初步怀疑问题出在二次
保护接线上。

再一次全面检查二次接线，发现是采用两电流互感器三继电器的保护接线方式，此接线方式中的零线继电器电流，是由A相电流和C相电流的向量和组成。

通过画出相关二次接线图、向量图进行分析，基本发现问题所在，初步推测106开关的A相或C相CT可能极性方向相反，事故前接线图和向量图分析如下：
接线正确时向量图CT极性接反时向量图
从向量图分析可知，电流互感器零线电流为a相电流与c相n电流的向量和即I=Ia+Ic=-Ib，此时正确的In数值上应等于1.8安，远少于测量值3.1安。

如A 相CT与C相CT二次接线极性相反时，据向量图可知In=Ia-Ic，数值等于a相电流的1.732倍，当a相电流为1.8安时，电流互感器零线电流为3.1安。

据此
分析，在A相CT和C相CT极性方向相反的情况下，若A、C相一次电流
达到90安时，1LJ、2LJ电流Ia=Ic=2.25安，而电流互感器零线3LJ电流In=1.732×Ia=3.89安，已超过106开关3.75安/1.5秒的二次整定动作定值。

当一次电流继续增加并维持在90安以上时，电流互感器零线上3LJ电流In同步保持为1LJ（2LJ）电流的1.732倍，达到3LJ过流动作值后，时间继电器起动经出口中间继电器引至跳闸回路，使开关跳闸动作。

实际上此时线路一次电流并未达到150安的过流动作值，1LJ、2LJ也并未超过过流动作值，仅是由于A、C相CT 极性方向不一致，而导致3LJ电流增加达到了动作值致使开关跳闸。

根据以上分析，通过极性试验确定106开关C相CT的二次极性接反，在更改C相CT二次极性后，测得二次电流Ia、Ic、In基本平衡。

此后，106开关的通过的一次电流达90安以上少于150安时，3LJ不再动作，运行中再没出现上述线路开关未达保护定值而误动跳闸事故。

根据分析以及上次的经验，直接做301极性试验，确定301开关C相CT 的二次极性接反，在更改C相CT二次极性后，测得Ia、Ic、In基本平衡。

此后，301开关的通过的一次电流达178安以上少于340安时，3LJ不再动作，运行中再没出现上述线路开关未达保护定值而误动跳闸事故。

3 经验教训
本例中的过流保护是由两支电流互感器和三个继电器构成，能够反应各种相间短路且灵敏度相同，如：三相短路或A、C两相短路时，1LJ、2LJ两支继电器动作；A、B两相短路时，1LJ、3LJ两支继电器动作；B、C两相短路时，3LJ、2LJ两支继电器动作。

从以上分析此种接线方式在任何两相短路时，均有两支继电器动作，所以较两相不完全星形接线的可靠性高。

然而从上述事故分析，我们得知此种接线方式中A、C两相CT极性方向必须正确，否则会导致开关未达保护定值而动作的事故。

参考文献
［1］电力系统继电保护［M］.北京：中国电力出版社，2001,（5）.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。