贵港变压器厂家：电流互感器误差引起事故分析

1 事故简述

2005年6月18日， 某110 kV变电所35 kV线路遭到雷击，该线路定时速断跳闸，重合成功；同时该110 kV变电所分段370断路器定时速断跳闸(重合闸停用)，造成35 kVⅡ段母线失电。

2 原因分析及采取措施

2.1 原因分析



该35kV线路与分段370断路器的保护定值配置如图1，从定值的配置分析，保护的定值是满足选择性的，即当35kV线路近端故障时，注册香港公司由该线路速断保护切除故障；当35kV线路远处故障时，由该线定时速断保护及过流切除故障。分段370断路器保护作为35 kV线路的后备保护，只有在35 kV线路保护拒动时才动作跳闸。显然，分段370断路器保护越级跳闸属于不正确动作。故障发生后，分别从该线路及分段370断路器保护装置本身、开关机构、接线等方面逐一进行了检查。检查结果发现保护装置的采样精度、定值、跳闸逻辑均正确，由于分段370断路器定时速断、该35 kV线路速断电流定值比较大，一次升流设备无法达到该电流值，因此，采用适当降低定值后，进行一次升流试验的，结果未发现问题。查阅有关资料，该线路于2000年投运，投运时曾做过10%误差曲线的校核，2000年8月曾有4次遭雷击速断动作均正确，2005年1月份该线路保护装置更换，但未进行10%误差曲线的校核。考虑到一次升流未能检测到分段370断路器定时速断，和35 kV线路速断电流定值下的动作情况，因此，进行了电流互感器的10%误差校核,以检查变流是否精确。为了便于比较、分析，列出该线和分段上的电流互感器的伏安特性试验(见表1)、10%误差校核结果(见表2)。



从表1看出伏安特性试验结果，装在35 kV分段上的电流互感器变比为400/5，它的伏安特性比较高，校核其10%误差要求能够满足，而装在该35 kV线路上的电流互感器变比为150/5，它的伏安特性比较低，校核其10%误差要求就不能够满足。查阅有关资料， 35 kV线路出口故障最大短路电流要达到3600 A，注册海外公司该线上的电流互感器不能正确反映出如此大的故障电流，造成该35 kV线路速断拒动，分段370断路器定时速断动作。

2.2 采取措施

当电流10%误差不满足要求时，可采用的解决方法有:

增大二次回路连接导线的截面，以减小二次回路总的负载电阻；

选择变比大的电流互感器，以降低二次电流，从而降低二次电压；

采用两个同容量、同变比的电流互感器串联使用，以增大输出容量，此时电流互感器的等值容量增大一倍，但变比不变；

采用饱和电流倍数高的电流互感器，其伏安特性较高，可以减小励磁电流。由于该35 kV线路上的电流互感器为LR-35，即套管式电流互感器，二次有多个抽头(100/5、150/5、200/5、300/5)，可供选择不同的变比，因此将该电流互感器的变比更换成300/5，35 kV线路出口最大短路电流下二次允许最大负载可达到2.0 Ω。更换后，该线上又多次遭受雷击，均能正确动作。



3 校核电流互感器10%误差的必要性分析

引起电流互感器的误差，主要因素有电流互感器铁芯材料及结构、二次负载、一次电流及一次电流的频率。电流互感器铁芯材料和结构，直接影响铁芯中的各种损耗，因此它对励磁电流的大小和相位均有影响，将直接影响变比误差和相角误差。如果选型不当，二次回路接入的负载过大，超出了所容许的二次负载阻抗时，在系统故障时，电流幅值很大，且含有非周期分量，上海租车励磁电流的数值就会大大增加，而使铁芯进入饱和状态，见图2。当电流互感器饱和之后，其内阻大大减小，极限情况下近似等于零，一次电流仍为正弦波，而铁芯中的磁通为平顶波，二次电流波形呈间断波，二次电流大大减小，使互感器的误差大为增加。这样在系统故障时，保护装置就不能准确的反映故障电流，就极有可能发生如上的越级跳闸事故。因此，规定了继电保护用的电流互感器应采用伏安特性陡度大、饱和电压高的“D”级铁芯，并根据实测二次回路负载，按出口最大短路电流验算10%误差应满足要求。