刍议电流向量测试方法

刍议电流向量测试方法

李小波

李小波

福建中威电力工程有限公司福建福州350028

摘要：在电力工程技术工作中，需要进行向量测试的工作有很多，如新投产的变电站及所有保护装置、测控装置、计量表等，因此向量测试的正确性对系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。

关键词：电流向量测试方法电力工程

1.前言

在电力工程技术工作中，需要进行向量测试的工作有很多，，如新投产的变电站及所有保护装置、测控装置、计量表，更改PT、CT二次回路接线所有比较方向、带方向的保护，如主变差动保护、母差保护、光纤差动保护、距离保护、零序方向保护、相间方向保护等等；更改一次设备，如更换PT、CT、线路、母线需要进行核相，测试向量的所有带方向的保护。进行测试向量的目的是为了检验所有比较方向、带方向保护的PT、CT二次接线正确性，保证带方向保护在故障时能够有选择性地切除故障；是为了检验所有保护装置、测控装置、计量表PT、CT二次接线正确完好，所接的PT、CT变比的正确性。因此向量测试的正确性对系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。

2.保护用电流互感器的极性判别原理

制造厂家在电流互感器一次绕组的两端，分别用L1、L2标出始端和末端，二次绕组两端分别用K1、K2标出始端和末端，始端L1和K1、末端L2和K2为同极性端，用“*”表示。保护用电流互感器习惯规定一次电流L1由“*”端流入电流互感器为它的假定正方向，二次电流L2则以由“*”端流出电流互感器为它的假定正方向，即按所谓减极性原则标示。

一次和二次电流L1和L2的假定正方向相反，忽略励磁电流后，其合成磁势等于一次和二次线圈安匝之差，且等于零，可见i1和i2两相量是同相位。

3.保护向量测试方法

3.1母差保护向量测量

一般为二次电流应保证0.2A以上使用。母差保护的基本原理是流入母线的电流向量和等于零。即Σi=0。

母差保护的范围是母线上所有连接元件的CT接入母差回路的电气包围部分。习惯上规定连接母线上，除母联外，各元件CT一次L1朝母线侧，二次K1引入母差保护装置作为母线大差电流向量和的计算；

母联CT（对只有一个绕组接入差动回路的）二次绕组K1、K2则分别接入一、二母差动回路，分别参与一、二母的差流计算。对于新投运母差保护装置应退出母差保护屏上所有压板。

对于母联并列运行方式：分别测量一、二母所有元件接入母差的CT二次回路的各相电流幅值、各相幅角（固定UA），并与测控屏电流幅值、有功、无功功率指示一致；分别测量接入一、二母差的母联CT二次回路的各相电流幅值、各相幅角（固定UA）；分别将所测量接入一、二母差的母联CT二次回路的各相电流幅值、各相幅角分别与一、二母所有元件接入母差的CT

二次回路的各相电流幅值、各相幅角比较，其向量和分别为零（设CT变比相同）。

对母联分列运行方式：分别测量一、二母线上所有接入母线保护间隔的CT二次回路的各相电流幅值、各相幅角（固定UA），并与测控屏电流幅值、有功、无功功率指示一致；分别计算一、二母线上所有接入母线保护间隔的CT二次回路的各相向量和必须为零。对于RADSS母差保护向量分析正确情况下，还应测量每段母线每相的差压、差流；对微机保护进入液晶屏菜单检查每段母线每相的差流。

3.2主变保护向量测试

主变差动保护的基本原理与母差保护类似，即流入主变的电流向量和等于零。即Σi=0。

变压器接线组别对差动保护的影响。对于Y，y0接线的变压器，由于一、二次绕组对应相的电压同相位，其一、二次两侧对应相电流的相位几乎完全相同。而常用的Y，d11接线的变压器，由于三角形侧的线电压与星形侧相应相的线电压在相位上相差30°，其相应相的电流相位关系也相差30°，即三角形侧的电流比星形侧的同一相电流，在相位上超前30°，因此即使变压器两侧电流互感器二次电流的数值相等，在差动保护回路中也会出现不平衡电流，

变压器接线组别影响的常规补偿措施。为了消除由于变压器Y，d11接线引起的不平衡电流的影响，可采用相位补偿法，即将变压器星形侧的电流互感器二次侧接成三角形，而将变压器三角形侧的电流互感器二次侧接成星形，从而把电流互感器二次电流的相位校正过来，这就是所谓的相位补偿

因此对于过去的电磁型保护，假设两侧CT变比一致，在差动保护端子排上测到的流入差动继电器两侧的电流相位，正确的是大小相等，相位相反.而如今的微机保护对主变两侧接线相位、变比补偿都在微机保护内部通过程序计算实现，因此主变各侧接入微机差动保护的CT二次侧都接为星形。但是有一个问题，不同的厂家对主变各侧的CT极性端的朝向都有规定，一般归定一次侧L1朝各侧母线，由二次侧K1引接至主变保护装置。此时测的差动保护向量，大小相等，相位相差150度。

3.3带负荷测向量

退出主变差动、带方向的后备保护压板。测量差动向量为在主变保护屏上测量引入差动保护的各侧CT二次电流幅值、相角（固定UA）。根据二次电流大小，核对各侧CT变比；根据各侧电流的相角，画出向量图。

对传统的保护，流入差动继电器的电流，中低压侧的向量和应与高压侧大小相等方向相反；测量差流、差压小于规定值。

对微机保护，如RCS-978，在主变保护屏上测量引入保护装置的各侧CT二次电流幅值、相角（固定UA）。根据二次电流大小，核对各侧CT变比；根据各侧电流的相角，画出向量图，应与实际负荷送受情况一致，装置液晶显示应与其相符；查看装置差流小于规定值。

根据CT极性的实际朝向，#2主变保护220KV侧复压方向（指向主变）控制字整定为“0”，因CT二次从朝向主变的“L1”引出；零序方向（指向主变）控制字整定为“0”。110kV侧复压方向（指向系统）控制字整定为“1”，因CT二次从朝向主变的“L2”引出；零序方向（指向系统）控制字整定为“1”。现场应注意核对CT一、二次极性特别是新投产的间隔，并将核对结果反馈定值计算部门。

4.结论

向量测试工作是每个技改、基建工程送电前必不可少且不容有误的环节，向量测试的正确性确保了设备变比及所有保护装置、测控装置、计量表PT、CT二次接线的正确性，从而保证了带方向保护在故障时能够有选择性地切除故障，避免了保护的误动及拒动情况的发生。因此向量测试的正确性对系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。

参考文献：

[1]曾芷德．数字系统测试与可测性.长沙：国防科技大学出版社，1992

[2]魏小芬．瞬态电流测试生成及故障模拟研究：[硕士学位论文][D]．长沙：湖南大学，2003