浅谈提高大型基建站电流回路校验效率

浅谈提高大型基建站电流回路校验效率

1.刘建利  ,2.廖淼军 ,3.陈实

（广东惠州平海发电厂有限公司  广东惠州  516300）

摘要：本文围绕如何有效缩短大型新建电站电流互感器及其二次回路校验时间，在对以往校验方法和技术经验进行总结的基础上，结合近几年的工程调试实例，介绍从改进试验方法、优化调试验收流程和参数梳理整合等方向研究，在确保正确率的前提下提高电流互感器及其二次回路校验效率，并将其应用到实际工程中，取得良好效果，为大型电站的二次电流回路校验提供借鉴参考。

关键词：电流互感器及其二次回路、继保专业、效率、基建站

CT严禁开路，PT严禁短路。作为电力系统中最危险的故障之一，若电流互感器二次线圈开路，将在二次回路感应出几千甚至上万伏电压，严重危及人身和设备安全，保证电流回路正确性是继保专业调试中的最核心工作之一。我们所定义的大型电站，是指110kV及以上带母线接线方式的多间隔联通的电气设备。此次我们一个大型电站规模大设备多，调试施工时间紧，在电流回路走向复杂、牵涉范围广的情况下，如何有效缩短新建站电流互感器二次回路校验时间，按时、按量、保质完成继保调试任务，保证工程按时投产，实现“争先创优，创精品工程”的目标，已经成为我们继保专业重点关注的焦点。

1、电流互感器及其二次回路概述

电力系统的电流大、电压高，用以对一次设备保护、控制、测量的仪表仪器不能直接采集电流、电压参数。电流互感器是二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，它将高电流按比例转换成低电流，电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接保护装置、测量及计量仪表等。电流回路则是由电流互感器的二次绕组和继电保护的电流继电器、测量仪表的电流绕组构成的回路。

根据电网现场作业指导书及相关规程规定，电流互感器及其二次回路校验项目分为绝缘及一点接地检查、极性校验、伏安特性试验、一次升流。

伏安特性试验是校核用于继电保护的电流互感器的特性是否符合要求，并从励磁特性发现二次绕组有无匝间短路，检查电流互感器的铁芯质量。

极性校验是一项很重要的工作，因为极性判断错误会导致接线错误，进而使计量仪表指示错误，更为严重的是使带有方向性的继电保护误动作。因此，电流互感器的极性必须符合设计要求，并与铭牌和标志相符。电流互感器的极性一般都是减极性的。

电流回路一点接地检查可结合绝缘电阻测试进行，检查电流互感器的二次回路有且只有一个接地点。

2、问题分析

根据对近年投产的220kV及以上电站电流互感器及其二次回路校验中出现的问题分析，主要存在以下常见问题：

2.1 校验工作分析

在不同的电压等级、不同的间隔，二次回路有不同的用途，二次绕组不同的变比要求。在校验过程中数据判断容易混淆，部分绕组串联设备多，试验容易遗漏。调试验收过程必须仔细对照图纸，确认电流回路串联的全部设备数据正确方能做出判断。具体如图1。

图1  电流回路配置图

2.2 试验方法分析

在对CT一次升流进行变比和电流全回路同流校验时，仍是按间隔逐个接线试验，虽然这个方法简单易操作，但是该方法却存在较多的缺点：

1、一次升流仪器设备十分沉重，搬抬不便，尤其是户外设备无法使用手推车情况，将其从一个间隔移到另一个间隔，需要耗费大量的人力配合，且效率低下。

2、频繁接线至电流互感器一次侧，尤其是GIS设备，需解开接地铜排，尤其是高电压等级设备，可能涉及高空作业，拆接升流线也很耗费时间。我们针对不同型式设备进行统计，具体数据见表1。

表1    一次升流试验耗时统计表

3、接线空间受限，尤其是10kV采用柜体设计，空间狭小甚至对施工成员身材需做要求，如图2。且为保证接触面通流能力，接线钳其结构比较大且比较紧，一人单手操作非常吃力,频繁拆接升流线所需要的时间，要远远超过二次电流检测的时间。同时因为试验需要加入大电流，因此试验接线接触必须良好，否则损坏设备，造成人生伤害。

图2  开关柜式升流试验接线图

3、改进方向分析

3.1 关键参数梳理整合

根据现场实际试验需求，审阅图纸，确认设计是否合理，各保护所使用的电流互感器的安装位置是否合适，保护用的电流互感器二次绕组排列是否存在保护死区等。将电流互感器及其二次回路关键参数进行梳理整合，编制成CT参数表，如表2。很好解决了电流回路走向复杂、变比配置不一。在试验过程手持参数表既能确认试验数据是否正确，不易出现混乱，同时CT参数表可以使用在电流回路全部项目。

表2    CT参数表样板

CT参数表在电流互感器及其二次回路校验中具体使用：

1）绝缘及一点接地：表中按设计图纸并核对相关规范要求，清晰列出不同设备每一组电流回路的接地点。可根据表中的“接地位置”进行CT绝缘及一点接地检查，并对现场实际接地点与表中罗列的是否一致进行检查。

2）极性：表中按设计图纸并核对相关规范要求，“一次P1指向”、“二次出线”项目清晰列出不同设备每一绕组的要求极性指向，极性校验过程可以依据参数表数据作为判断标准。

3）伏安特性：表中按设计图纸、设备铭牌并核对相关规范要求，表中项目“准确级”、“容量”和“极性”的项目罗列便于伏安特性试验参数设置，使得对试验数据的判断一目了然。

4）一次升流：表中按设计图纸并核对相关规范要求，一次升流试验前根据“回路编号”、“电流走向”对标签、号码管等回路标识进行验收，试验时依据表中“现用变比”、“组别”、“电流走向”信息进行数据检查，以“试验一次值”、“试验参考数据”作为试验结果判断依据。

3.2 走向标识及端子螺丝紧固

由于电流互感器二次回路绝缘检查及一次通流要求在回路完整连通的情况下进行，所以必须先对所有回路端子及连片进行检查紧固，这也是保证全站电流回路安全投入运行的必要工序。为了方便电流互感器二次回路的调试与运行维护，我们采取对回路极性、变比、用途等信息用标签或号码管加强标识的方法，尤其是对涉及多间隔电流回路的公用屏柜，增加中文号码管用于区分，提高工作的效率，如图3。

图3 电流互感器二次回路标签标识

3.3 优化试验流程、改进试验方法

以母线导体作为通路，通过调整一次设备运行方式使一次电流构成回路进行一次升流试验。以双母双分段接线为例，在220kV变电站的110kV 间隔的电流回路校验中，具体电流走向如图4。

图4 改进后一次升流试验原理图

具体实验步骤：

1）将110kV变中和出线间隔母线刀闸挂至1M或者5M，开关合上，100B甲分段间隔转至运行状态，其余设备转冷备用；

2）将1M地刀11100合上并解开与大地连接的铜排；

3）大电流发生器A端将线接至11100地刀接地引出点的A相导体，B端接至地排；

4）将121C0地刀合上，操作大电流发生器进行121开关间隔一次升流试验；完成实验后将121C0地刀分开即可，升流过程中电流走向如图3。进行下一间隔试验只需将该间隔C0地刀合上即可试验；

5）通过改变出线间隔或者变中间隔的母线刀闸可完成母联和分段间隔校验；

6）220kV设备试验方法基本按110kV原理照部就搬进行试验即可。10kV设备也大同小异，将高压室全部出线和电容间隔转至运行状态，选一馈线间隔作为大电流注入点（相当于110kV11100地刀处），只需在对应间隔出线铜排加组地线（相当于合上121C0）便可进行升流试验。

3.3 效果分析

编制CT参数表是通过提取关键参数并将其整合，有效实现图纸“瘦身”。同时在电流二次回路校验的每个个工序都能得到很好地应用，更为符合施工现场需要。使得试验过程中依据明确、逻辑清晰、数据判断一目了然，减少现场工作时间，确保试验准确率，起到提高工作质量的作用。

对一次设备进行一次升流试验是对电流回路正确性及完全性检查校验，其存在一定的安全风险。改进试验方法后，工作地点和风险点集中且固定，试验过程中采取措施加强对施工现场监护，风险可得到有效控制。减少仪器搬动次数、减少试验接线次数、减少重复性工作使得试验流程得到较大的优化，同时降低接触不良风险，保证试验过程人身及设备安全。改进后的一次升流试验方法通过改变一次设备运行方式就可以达到一个电压等级设备升流试验只需要换一次线的功效，可大大提高工作效率。

结语

以上介绍的关于提高电流互感器及其二次回路校验效率的改进方法，在多个220kV基建变电站调试验收中应用并取得良好的效果，投产带负荷测量“相量六角图”时电流回路均能保证100%正确率，设备自投运以来正常稳定运行，出线或者站内一次设备区内故障时，保护均能正确动作。这也证明以上措施方法是行之有效，并可以推广使用。但上述的一次升流试验方法也存在一定的局限性，其仅适用于未投产的基建站，同时一次升流仪器使用的是单相大电流发生器，不能满足测量“相量六角图”，需要在试验仪器方面作进一步研究和探讨。

参考文献：

[1]南方电网《10kV～500kV输变电及配电工程质量验收与评定标准》（2012版）

[2]《中国南方电网有限责任公司电网建设施工作业指导书 》

[3]《中国南方电网有限公司基建工程质量控制标准（WHS）》（2012版）

作者简介：刘建利（1990年-），男，广东惠州人，中级工程师，本科学历，长期从事电力继保专业调试、维护、技术研究工作。

廖淼军（1986年-），男，广东梅州人，中级工程师，本科学历，长期从事电力继保专业调试、维护、技术研究工作。

陈 实（1985年-），男，湖北汉川人，助理工程师，本科学历，长期从事电力继保专业调试、维护、技术研究工作。