试析二分之三断路器接线计量方式

试析二分之三断路器接线计量方式

蒋光华 曾强 许建新

云南电网有限责任公司玉溪供电局，玉溪 653100

摘要：二分之三断路器接线通常在两段母线之间接有若干串断路器，每一串有3台断路器，每两台断路器之间接入一条回路，其特点为具有较高的供电可靠性、灵活的运行方式、操作检修方便，500kV及以上电压等级的变电站多采用此种接线方式。本文主要介绍了二分之三断路器主接线方式和计量装置接线方式，对各种运行状态下计量方式进行分析，重点介绍了电流计量方法，以实现二分之三断路器接线的精准计量。

关键词： 二分之三；断路器；接线；计量方式；精准

1 前言

近年来，我国社会取得了长足的进步和发展，电力供应在制造业、农业、交通运输业等各个领域的重要地位日益凸显，保证高质量的电力供应不仅是社会所需，也是电力供应企业使命所在。而变电站采用二分之三断路器接线方式，不仅能有效提高供电可靠性，还具有运行方式灵活、操作检修方便等特点。因此，在500kV及以上电压等级的变电站运用较为广泛。但是由于二分之三断路器接线一次设备数量多，间接造成了计量装置接线较为复杂，稍有不慎就会导致计量差错，通过对二分之三断路器接线计量方法的研究，能有效提高二分之三断路器接线计量的准确性。

2 二分之三断路器接线方式

1.1主接线方式

二分之三断路器接线通常在两段母线之间接有若干串断路器，每一串有3台断路器，每两台断路器之间接入一条回路，即3台断路器供两个回路，每个回路用1.5台断路器，因此又称为一个半断路器接线方式（如图1所示）。

图1

二分之三断路器接线具有以下优点：

1. 较高的供电可靠性。当任意一段母线或断路器退出运行后，不会影响出线运行状态，能有效提高供电可靠性。

2. 灵活的运行方式。在正常运行时，两段母线与所有的断路器均可投入运行，也可以通过改变断路器状态，实现不同的母线对线路供电。

3. 操作检修方便。在断路器检修时，直接操作即可；检修母线时，通过调整断路器状态即可实现另一段母线对线路。

但是其投资大，所需一次设备多（主要是断路器和互感器），造成了二次接线与保护配置较为复杂，计量装置接线与低电压等级变电站相比也更加复杂。

1.2 计量装置接线方式

由于二分之三断路器接线特殊的结构，流经线路的电流可能来自于中断路器CT或是边断路器CT，亦或是两者皆有。所以，接入线路电能表的二次电流就采用“和差电流”的方式接入，且接入电能表的边断路器CT和中断路器CT二次侧按照同名端方式接入，二次电流回路在电能计量屏端子排处并联，在并联处一点接地。参与“和相”的2台电流互感器，其准确度等级、型号和规格应相同。所以，电能表有可能记录的是单组CT的二次电流，也有可能记录的是两组CT的和差电流。

2 各种运行状态下的计量方式

2.1 和差电流计量方法

在不同的运行状态下，电能表所记录的二次电流也不尽相同，有可能记录的是单组CT的二次电流，也有可能记录的是两组CT的和差电流。

以线路I为例，不妨设流入线路I电能表的二次电流为I（2），流过CT1的一次电流为I1，二次电流为I1（2），流过CT2的一次电流为I2，二次电流为I2（2），如图2所示。

图2

（1）2511断路器（或2512断路器）向线路Ⅰ供电或线路Ⅰ向2511断路器（或2512断路器）供电，此时电流关系为I(2)=I1(2)或I(2)=I2(2)。

（2）2511、2512断路器向线路Ⅰ供电或线路Ⅰ向2511、2512断路器供电，此时电流关系为I(2)=I1(2)+I2(2)。

（3）2511断路器向2512断路器、线路Ⅰ供电或2512断路器、线路Ⅰ向2511断路器供电，此时电流关系为I(2)=I1(2)-I2(2)。

（4）2512断路器向2511断路器、线路Ⅰ供电或2511断路器、线路Ⅰ向2512断路器供电，此时电流关系为I(2)=I2(2)-I1(2)。

（5）2511、2512断路器相互供电（线路Ⅰ在停运状态），此时电流关系为I(2)=I1(2)-I2(2)或I(2)=I2(2)-I1(2)。理想状态下，I1(2)与I2(2)相等，I(2)值为0。

根据以上的分析，在不同运行状态下，流入线路电能表的电流也不同，可能为两组CT二次电流的和电流或差电流，也有可能为单组CT1的二次电流或单组CT2的二次电流。同时还要注意，在进行和差电流计量时，不能忽略附加误差。理论上，无论是差电流还是和电流，如果参与“和相”的电流互感器各项参数是相同的，那么2台电流互感器合成后的误差也是相同的。在此时采用和差电流计量方式则不会产生附加误差。但在电流互感器实际运行过程中，不同的电流互感器各项参数也不尽相同。当参与“和相”的电流互感器误差不一致时，就会产生较大的附加计量误差，且变电站内的运行方式对附加计量误差的影响较大。通过实际测量计算，发现CT2的一次电流的大小决定了附加计量误差的大小。即与穿越2512断路器的功率有关。如果仅仅有CT1或CT2的二次电流流入电能表，即仅当2511断路器（或2512断路器）向线路Ⅰ供电或线路Ⅰ向2511断路器（或2512断路器）供电，此时无差电流或和电流存在，因此不会产生任何附加计量误差。

2.2 专用CT计量方法

若将专用计量CT安装在线路侧，代替完整串中2台断路器CT进行计量，无论怎样改变运行方式，都能保证电能表所采集的电流为同一组CT所产生的二次电流，不会产生差电流或和电流，进而也不会产生附加计量误差。

3结束语

二分之三断路器接线供电可靠性高、运行方式灵活，不同运行状态下的电流关系复杂多变，对二分之三断路器接线各种运行状态下的计量方式进行深入研究，具有十分重要的意义。本文在介绍了二分之三断路器主接线方式和计量装置接线方式的基础上，对不同运行方式下计量方法产生的附加计量误差也进行了分析，由中断路器CT一次电流的大小决定了附加计量误差的大小，即与穿越中断路器的功率有关，进而影响了计量的准确性。因此，在实际工作中，应尽量选择准确度等级、型号和规格一致的两组电流互感器。在条件允许的情况下，应选择在线路侧安装专用计量CT，以便消除和差电流产生的附加计量误差。

参考文献：

[1]常仕亮. 《二分之三断路器接线计量方式的探讨》. 电工技术，2011，5：28-29. 

[2] DL T 448 2016电能计量装置技术管理规程