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断路器接线电流互感器的配置

来源:电子工程世界  点击:次  时间:2012/10/12 10:42:32
    

 

1. 电流互感器的配置
  根据所采用的断路器的不同,有两种配置:采用普通敞开式断路器与采用罐式断路器的电流互感器配置。
  1) 采用普通敞开式断路器时的电流互感器配置,
  采用敞开式断路器时,每串只需配置三组电流互感器。在500kV系统,因线路保护及母线保护均需采用双重化配置,故靠母线侧的电流互感器需有6个二次绕组,而每串中间电流互感器需有7~8个二次绕组。对220kV系统,母线侧电流互感器需有5个二次绕组,而每串中间电流互感器需有6个二次绕组。具有8个二次线圈的500kV电流互感器和具有6个二次线圈的220kV电流互感器,目前国内都可制造供货。为了减少中间电流互感器的二次绕组数量,使一串中的三组电流互感器型式相同,可在中间电流互感器的测量圈和一般保护(5P级)圈的二次侧加变比为1:1:1辅助电流互感器,以供在测量和短引线保护回路实现和电流接线。采用辅助电流互感器,增加了回路的复杂性,也增加了测量回路的误差,一般不推荐采用。
  2)采用罐式断路器时的电流互感器配置,
2. 采用敞开式断路器配置存在的问题及解决办法
  采用敞开式断路器,每串配置三组电流互感器,存在一个问题就是断路器与电流互感器之间的故障不能瞬时切除,这也是有人不愿采用3/2断路器接线、不愿用配置三组电流互感器的理由之一。这一问题的存在可分为母线侧断路器与电流互感器之间,和中间断路器与电流互感器之间两种情况来讨论:
信息来自:输配电设备网

  当故障发生在K1点或K3点,故障点处于线路保护区外,但在两侧母线差动保护的动作区内,母线差动保护动作跳开QF1或QF3,但此时故障并没有消除。由于采用3/2断路器接线,母差保护不能采用线路高频保护停讯,使线路对侧断路器瞬时跳闸。同时,由于在线路L1(L2)的保护区外,QF2也不能瞬时跳闸。因此,K1点或K3点的故障要靠线路L1和L2对侧保护Ⅱ段带时限切除,后果是延长了切除故障的时间,对系统的稳定运行不利,线路L2跳闸扩大了事故跳闸范围。
  当故障发生在K2点,对于线路L2属于内部故障,而对于线路L1则属于外部故障。当L2保护动作瞬时跳开QF2和QF3后,故障并没有消除,需靠QF2的失灵保护动作断开QF1和线路L1的对侧断路器,才最后切除故障。其后果与前一种情况相同。
  在220~500kV系统发生这种故障,其后果是很严重的。但仔细分析,发生这种故障的几率是很少的。另外,也可在设计上采取相应措施,将这种故障几率减到最小。现以K1点故障为例加以说明。K1点的故障:
  有三种可能:1)断路器的外绝缘闪络;2)引线对地闪络;3)电流互感器的外绝缘闪络。
  断路器的外绝缘闪络故障将造成断路器故障,一定要靠断路器失灵保护动作切除,与电流互感器的位置无关。引线对地闪络,相当于空气间隙击穿,几率极少。最有可能产生的故障是电流互感器的外绝缘闪络,在实际运行中也曾发生过这种故障。电流互感器的外绝缘闪络,往往是电流互感器的头部对地放电。电流互感器的一次绕组对外引线,一端是带小瓷套的绝缘端,另一端是与头部等电位的非绝缘端。从电流互感器的结构不难看出,当头部对地放电时,实际上是非绝缘端对地短路。如果正确地选择电流互感器一次绕组引线绝缘端的朝向,就能使这种对地闪络故障点位于线路保护区内。实际上只要将电流互感器的一次绕组引出线的绝缘端,始终朝着断路器布置,则头部对地闪络故障就位于线路保护区内,由线路保护瞬时动作,跳开QF1、QF2切除故障。 
  综上所述,当3/2断路器接线,采用敞开式断路器时,每串配置三组电流互感器,在技术上是完全可行的,并且由成熟的运行经验。
  在采用罐式断路器的情况下,上述问题不存在。两母线之间,全在速动保护动作范围。这也是采用罐式断路器的一个优点。采用罐式断路器时,对于500kV母线侧断路器要求由6个套管电流互感器,220kV要有4个;对于500kV中间断路器,要有8个套管电流互感器,220kV要6个。目前生产的220~500kV罐式断路器都能满足这一要求。

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