甘曉瑜

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局，廣東 惠州 510000）

1 現(xiàn)狀

目前，變電站380V交流系統(tǒng)進(jìn)線開關(guān)及主饋線開關(guān)大多采用三極開關(guān)，三極開關(guān)因無N線CT，無法采集N線電流，無接地保護(hù)功能，或者接地保護(hù)反應(yīng)的是接地電流和不平衡電流，而不是準(zhǔn)確的接地電流。在接地變兼站用變的變電站，當(dāng)發(fā)生低壓零流故障時(shí)，380V側(cè)開關(guān)不動(dòng)作，站用變低壓零流保護(hù)動(dòng)作跳開接地變開關(guān)，此時(shí)，10kV失去保護(hù)接地點(diǎn)，后果很嚴(yán)重。另一方面，當(dāng)接地保護(hù)反應(yīng)接地電流和不平衡電流時(shí)，不平衡電流過大也會(huì)影響進(jìn)線開關(guān)接地保護(hù)動(dòng)作，造成380V交流母線失壓。

2 措施

為進(jìn)一步優(yōu)化完善變電站380V站用交流開關(guān)配置要求，有效防止站用380V交流母線失壓，公司組織制定了整改措施。要使接于380V交流母線上的開關(guān)配置接地保護(hù)，首先，要在現(xiàn)有的三極開關(guān)外加N線CT，并將N線CT的二次線接入開關(guān)內(nèi)部控制回路，以使開關(guān)能夠通過采集N線電流，和開關(guān)內(nèi)部的A、B、C相CT采集的電流進(jìn)行程序計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)，如圖1所示。

圖1 三極開關(guān)及加裝N線CT示意圖

3 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

CT有方向性，有正向和反向區(qū)別，裝設(shè)方向不同決定采集電流的方向，并且是相差180度的區(qū)別。

因380V交流母線上的開關(guān)均為框架式開關(guān)或塑殼開關(guān)，A、B、C三相CT均為內(nèi)置CT，無法從外觀確定其裝設(shè)方向。N線CT為后期外加，不能確定所加N線CT方向是否與開關(guān)內(nèi)置三相CT方向一致，變比相同。

外加N線CT裝設(shè)錯(cuò)誤或者無效，均影響開關(guān)接地保護(hù)正確動(dòng)作，因此，需要在加裝N線CT后對(duì)開關(guān)做升流試驗(yàn)加以驗(yàn)證。

4 試驗(yàn)方法

對(duì)于接于380V交流母線上的開關(guān)，其接地保護(hù)實(shí)現(xiàn)是由公式IG=IA+IB+IC+IN實(shí)現(xiàn)。A、B、C三相電流通過開關(guān)內(nèi)置CT采集，N線電流通過外加N線CT采集。當(dāng)所加四線電流達(dá)到設(shè)定的IG時(shí)，接地保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)跳閘。

因變電站現(xiàn)場試驗(yàn)條件有限，每次只給一相加量，以驗(yàn)證該開關(guān)接地保護(hù)能否在滿足條件時(shí)動(dòng)作。

現(xiàn)總結(jié)該升流試驗(yàn)分三個(gè)步驟，稱為“三步法”。

步驟一：

給A、B、C相其中一相加量，IG=IA+IB+IC+IN=IA+0+0+0=IA，當(dāng)加到設(shè)定的IG時(shí)，開關(guān)跳閘。以驗(yàn)證開關(guān)內(nèi)部CT采樣準(zhǔn)確，該接地保護(hù)設(shè)定正確。如圖2所示。

圖2 升流試驗(yàn)步驟一原理接線圖

步驟二：

給外加N線CT加量，IG=IA+IB+IC+IN=0+0+0+IN=IN，當(dāng)加到設(shè)定的IG時(shí)，開關(guān)跳閘。以驗(yàn)證外加N線CT有接入開關(guān)內(nèi)部控制回路，開關(guān)能采集到N線電流，并且N線CT的變比與A、B、C三相CT變比一致。如圖3所示。

圖3 升流試驗(yàn)步驟二原理接線圖

步驟三：

驗(yàn)證N線CT裝設(shè)方向與A、B、C三相CT方向一致。在無接地的情況下，IA+IB+IC+IN是等于0的。在一次方面，IN的方向與A、B、C三相電流矢量和的方向相反、大小相等，在二次方面，若四線CT方向一致，以上公式也應(yīng)成立。即只要是在A、B、C相上加量，同時(shí)從N線流回，不管在一次上加量多大的電流，接地保護(hù)均不動(dòng)作，開關(guān)不跳閘。另IA+IB+IC+IN=IA+0+0+IN，一次接線如下，此接線方式亦是模擬了實(shí)際電流走向，如圖4所示。

圖4 升流試驗(yàn)步驟三原理接線圖

此時(shí)，給開關(guān)加量至大于IG，開關(guān)不跳閘。

以上，任何一步的試驗(yàn)結(jié)果不符所述，均代表該開關(guān)接地保護(hù)功能失效或者不準(zhǔn)確。在驗(yàn)收過程中常出現(xiàn)的一個(gè)安裝錯(cuò)誤是N線CT的方向錯(cuò)誤，現(xiàn)對(duì)該安裝錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致的試驗(yàn)結(jié)果做以下分析。

（1）N線CT方向與A、B、C三相CT方向一致：IN的方向與A、B、C三相電流矢量和的方向相反、大小相等，在二次上采集到的電流亦滿足IA+IB+IC+IN=0，無法達(dá)到IG。

（2）N線CT方向與A、B、C三相CT方向相反：在二次采集的IN的方向與A、B、C三相電流矢量和的方向相等、大小相等，即IA+IB+IC+IN=IN+0+0+IN=2IN，此時(shí)，只要滿足IG=2IN，即給單相加量到1/2IG時(shí)，開關(guān)接地保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)跳閘。

5 改良方法

在做以上交流開關(guān)升流試驗(yàn)“三步法”時(shí)，每步都需要改動(dòng)一次接線方式，并且屏柜內(nèi)電纜眾多，位置有限，接線困難，試驗(yàn)時(shí)間成本及人力消耗大，需進(jìn)一步改良以上“三步法”的操作。經(jīng)咨詢廠家，外加的N線CT轉(zhuǎn)化的是電壓量，改良方法具體如下。

在驗(yàn)證同一開關(guān)接地保護(hù)功能的三步驟中，均保持一次接線不變，即以上“三步法”第三步的接線方式，以模擬實(shí)際的電流走向。只需在二次接線端子上做改動(dòng)即可。改變CT二次端子接法，可改變采集電流方向。試驗(yàn)前假定所裝N線CT正確。

步驟一：解開N線CT二次接線端子中的一個(gè)，給A、B、C相其中一相加量，此時(shí)，相當(dāng)于N線CT二次線未接入開關(guān)內(nèi)部控制回路，開關(guān)采集不到CT電流，IG=IA+IB+IC+IN=IA+0+0+0=IA，當(dāng)加到設(shè)定的IG時(shí)，開關(guān)跳閘。以驗(yàn)證開關(guān)內(nèi)部CT采樣準(zhǔn)確，該接地保護(hù)設(shè)定正確，如圖5所示。

圖5 拆開開關(guān)N線CT二次擴(kuò)展端子排中的一根接線

步驟二：在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，對(duì)調(diào)N線CT二次端子上對(duì)調(diào)兩根二次線，此時(shí)，相當(dāng)于N線CT方向裝反，在二次采集到的IN的方向與A、B、C三相電流矢量和的方向相等、大小相等，即IA+IB+IC+IN=IN+0+0+IN=2IN，給單相加量到1/2IG時(shí)，開關(guān)接地保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)跳閘，如圖6所示。

圖6 對(duì)調(diào)開關(guān)N線CT二次擴(kuò)展端子排中的兩根接線

步驟三：恢復(fù)回正確接線，此時(shí)，CT采集的電流能正確反映一次電流關(guān)系，IA+IB+IC+IN=0。此時(shí)給開關(guān)加量至大于IG，開關(guān)不跳閘，如圖7所示。

圖7 恢復(fù)開關(guān)N線CT二次擴(kuò)展端子排中的兩根接線

以上步驟二和步驟三需同時(shí)滿足即能驗(yàn)證外加N線CT有接入開關(guān)內(nèi)部控制回路并且安裝方向正確。

6 結(jié)語

通過對(duì)接于380V交流母線上的開關(guān)做升流試驗(yàn)，可驗(yàn)證開關(guān)的接地保護(hù)能否正確動(dòng)作，進(jìn)一步完善變電站380V站用交流開關(guān)配置。通過改良升流試驗(yàn)方法，接地保護(hù)功能升流試驗(yàn)三步驟從改變?cè)囼?yàn)接線的接線方式轉(zhuǎn)化為改變N線CT的二次接線方式，操作簡單便捷，大大減少了改變?cè)囼?yàn)接線方式所用的時(shí)間，進(jìn)一步推動(dòng)基建站驗(yàn)收進(jìn)程。