專利名稱：變電站零序電流回路檢驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電工技術(shù)，特別是用于變電站在投產(chǎn)前，通過進行模擬不對稱穿越式故障試驗，保證零序電流回路接線正確性的檢驗方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
變電站是電力輸送的重要環(huán)節(jié)，其零序電流回路是否正確性，將會影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，影響電力的正常提供和人們的正常生活。零序電流回路的錯誤會影響電網(wǎng)繼電保護的正確動作等不良后果。在2011年8月12日，云南鎮(zhèn)雄電廠1#機在線路故障情況下，1#聯(lián)絡變壓器零序差動保護動作，造成停機事故，檢查發(fā)現(xiàn)事故原因是聯(lián)絡變壓器公共繞組的零序CT極性接反，這是一直困擾電力系統(tǒng)的難題，用常規(guī)的電池刮極性法根本無法刮出極性。在2000年10月18日，云南220kV元謀變電站# I主變LEP — 973G公共繞組零序過流保護動作三側(cè)開關(guān)跳閘，元謀變除220kV進線外，全站失壓。導致220kV元謀變電站所供的元謀、羊白河、甸心及大灣子共四個電鐵牽引變失電達68分鐘，造成昆鐵13列貨車I列旅客列車停運。造成了較大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。事故發(fā)生后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn) # I主變零序回路串入B相電流，這在投產(chǎn)驗收和運行過程中都沒有發(fā)現(xiàn)這一重大的事故隱患。單相接地故障是電網(wǎng)最為常見的故障類型，不對稱故障引起系統(tǒng)產(chǎn)生零序電流， 運行中曾多次出現(xiàn)由于發(fā)生不對稱接地引故障，導致繼電保護失去選擇性的案例。在實際運行過程中，逐步加強了對系統(tǒng)零序電流回路的研究。零序電流回路是電網(wǎng)電力系統(tǒng)中的一個重要組成部分，主要包括零序電流互感器二次繞組及接線柱、就地端子箱、室內(nèi)二次屏柜和連接設備及屏柜間的電纜接線組成。在變電站帶電投產(chǎn)前，現(xiàn)有技術(shù)是采用電流互感器就地端子箱升二次電流的檢驗方法，如圖2，在變電站回路連接好以后，斷開電流互感器側(cè)回路，用升壓設備，在就地端子箱向屏柜側(cè)二次回路，加上二次電流。在控制室保護屏柜端子，用表測量屏柜零序端子電流。在變電站帶電以后，主變正常情況下是對稱三相電流，不會有零序電流，故檢測較為困難，云南鎮(zhèn)雄電廠1#機就是由于沒有有效的檢查出零序電流互感器CT極性接錯問題， 導致機組誤動跳閘停機。這種檢驗方法只能檢查從就地端子箱到控制室屏柜的零序電流回路。從零序二次繞組接線柱到端子箱回路不能檢查得到，存在明顯檢查死角和質(zhì)量隱患。如果在二次零序繞組接線柱有開路，產(chǎn)生零序過電壓可能會造成保護誤動、電流互感器匝間擊穿，嚴重的造成設備燒毀。通常，在電流互感器二次接線中雖特別小心，也難免不發(fā)生接線錯誤或開路。會引起產(chǎn)生過電壓，將危及二次設備安全?；蛴绊懕Ｗo正確動作，尤其是影響帶方向的零序電流保護。
零序電流互感器繞組投運后，正常運行不產(chǎn)生零序電流，無法對零序電流接線極性等進行確認，當電網(wǎng)系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，提供不正確的零序電流，會導致電網(wǎng)繼電保護誤動事故。因此，如何在變電站帶電投產(chǎn)前，應通過檢驗，發(fā)現(xiàn)和解決零序電流回路接線錯誤問題，確保安裝質(zhì)量，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和問題，而提供一種能對變電站零序電流~■次回路進行檢驗，發(fā)現(xiàn)漏、錯連接、開路的零序電流回路接線；對零序電流~■次回路的檢查更為全面；簡單方便，工作量少；檢查的有效性、可靠性高的模擬不對稱穿越式故障檢測零序電流回路的方法。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。變電站零序電流回路檢驗方法，本發(fā)明特征在于，在變電站帶電投產(chǎn)前，采用下列步驟
第一步，見圖1，虛線部分為試驗電源，實線為變電站一次接線，試驗電源為可調(diào)單相交流220V電壓。在220kV變電站合上主變220kV側(cè)的中性點隔離隔離開關(guān)5G，合上IlOkV側(cè)的中性點隔離隔離開關(guān)4G，合上主變220kV側(cè)的隔離開關(guān)1G，合上接地隔離開關(guān)2G ；
第二步，見圖1，在主變IlOkV側(cè)位置I處的A相(或B或C)加單相可調(diào)電源，合上試驗空氣開關(guān)調(diào)升試驗電壓到220V。IlOkV側(cè)電流流過中壓側(cè)A相獨立CT、套管CT，流過主變IlOkV側(cè)的A相繞組，流過IlOkV中性點電流互感器C T I,流過5G開關(guān)到接地線，通過接線流回到試驗電源的接地線,形成完整的電流回路。在2 2 0 kV側(cè)繞組中感應出電流，流出主變220kV側(cè)的A相繞組，流到高壓側(cè)套管CT、高壓側(cè)獨立CT、I G、2G流到接地線，通過接地線流過220kV中性點隔離開關(guān)4 G，流過電流互感器C T 2，流到220kV側(cè)的中性點，流回A相繞組，形成完整電流回路。220kV和IlOkV的中性點電流互感器一次流過零序電流，見圖2，零序電路互感器二次繞組感應產(chǎn)生二次零序電流，采用誤差小于等于O. 5%、電壓分辨率為O. 001V、電流分辨率為O. 0001A、在電流為O. 0003A可進行相位角測量的高分辨率、高精度鉗形測量儀表， 以試驗電壓Ua為參考向量，在保護屏柜柜，檢測的IlOkV側(cè)中性點零序電流互感器I CT 二次回路的電流幅值和相位，檢測的220kV側(cè)中性點零序電流互感器2CT 二次回路的電流幅值和相位，220kV側(cè)零序電流回路的幅值和相位；
第三步，對檢測到的零序電流幅值和相位數(shù)據(jù)進行分析，應用理論計算出電流和相位角，通過實測數(shù)據(jù)與計算值比較，如果相近則可判斷正確，如果差別大，則可判斷存在問題；
通過以上的步驟，可確保變電站全部零序電壓回路的正確。本發(fā)明與現(xiàn)有的相比，該方法有以下優(yōu)點
(一)本檢驗方法的有效性、可靠性更高。假如存在零序電流二次發(fā)生開路等錯誤接線問題，也不會造成設備損壞，可及時發(fā)現(xiàn)錯漏接線后，有充裕的時間查找和處理問題。(二)對零序電流二次回路的檢查更為全面。零序二次繞組，繞組接線柱，二次接線柱到就地端子箱的接線，就地端子箱到二次屏柜端子接線，全部都能檢查得到。
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(三)本方法所用設備材料，簡單方便，工作量少。下面結(jié)合圖I、圖2和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。


圖I零序電流回路檢驗一次接線不意圖2零序電流回路二次接線示意圖。
具體實施例方式變電站零序電流回路檢驗方法，本發(fā)明特征在于，在變電站帶電投產(chǎn)前，步驟為 第一步，參考圖1，在220kV變電站合上主變220kV側(cè)的中性點隔離隔離開關(guān)4 G，合
上IlOkV側(cè)的中性點隔離隔離開關(guān)5 G，合上主變220kV側(cè)隔離開關(guān)I G和接地隔離開關(guān) 2 G。第二步，在主變IlOkV側(cè)A相(或B或C )加單相可調(diào)電源，調(diào)升試驗電壓到220V， 220kV和IlOkV的中性點電流互感器一次流過零序電流，零序電路互感器二次繞組感應產(chǎn)生二次零序電流，用高分辨率、高精度鉗形相位表，檢測保護屏柜零序電流出線L的零序電流幅值和相位。第三步，對檢測到的零序電流幅值和相位數(shù)據(jù)進行分析，應用理論計算出電流和相位角，通過實測數(shù)據(jù)與計算值比較，如果相近則可判斷正確，如果差別大，則可判斷存在問題；
現(xiàn)以某220kV變電站為示例，以下簡述實施過程。變電站的簡要情況為主變壓器有三個電壓等級為220kV/110kV/35kV，IlOkV側(cè)零序電流互感器的變比為k1; IlOkV側(cè)零序電流互感器的變比為k2。I.理論分析
見圖2，零序電流回路由零序電流互感器二次繞組、接線繞組接線柱、就地端子箱、保護屏柜通過連接電纜有序連接而成，零序電流回路L、N線，其中N在控制室接地。見圖I，變電站在一次1101^側(cè)加單相對稱22(^電壓，零序電流互感器流過電流為Iy 二次線圈產(chǎn)生電流IJ，通過鉗形相位表在保護屏柜測量其二次零序電流幅值和相位。進行檢驗所需主要設備材料有單相升壓設備一臺，測量電壓的高精度數(shù)字萬用表一塊，試驗電源線若干根，控制電源的三相空氣開關(guān)一個。2.試驗具體步驟
步驟一，見圖1，合上試驗空氣開關(guān)，調(diào)節(jié)升高電壓到約220V，使A相零序電流互感器一次通過電流，用高精度、高準確度的電壓表進行測量，測量一次試驗電壓幅值為Ua和試驗電流幅值為I:。步驟二，在保護屏柜以試驗電壓Ua為參考向量，測量IlOkV側(cè)二次零序電流的相位角為φ/，及幅值為I1 ’ ；測量220kV側(cè)二次零序電流的相位角為φ2’，及幅值為12’。步驟三，對檢測數(shù)據(jù)進行判斷。IlOkV側(cè)零序電流回路的判斷，若I1= I/ Xk1JJ 可判斷零序電流互感器的變比正確，如果O1，為O -90以內(nèi)的角度，則可判斷零序電流互感器的二次接線為靠中性點側(cè)引出線，如果ΦρΦ/ +180度，則可判斷零序電流互感器的二次接線為靠接地側(cè)引出線，根據(jù)設計施工圖的要求判斷對錯。220kV側(cè)零序電流回路的判斷，若I1與12’ Xk2 X 2計算值接近，不超過電流互感器的誤差要求，則可判斷零序電流互感器的變比正確，如果Φ2’為180-270度角，則可判斷零序電流互感器的二次接線為靠中性點側(cè)引出線，如果Φ/為0-90度，則可判斷零序電流互感器的二次接線靠接地側(cè)引出線，然后根據(jù)設計要求得出極性正確與否的結(jié)論。例1，在某2 2 O k V變電站進行的零序電流回路試驗，檢測到一次所加試驗電壓為223. 5V，電流為21. 1A，IlOkV側(cè)中性零序C T I變比為中壓側(cè)變比500/1，理論計算值應為O. 0442 A，實際測量為O. 044 A，可判斷零序電流互感器的的變比抽頭接線正確。見圖2，設計圖要求的零序互感器一次P I極性接到中性，二次異名端S 2引出線，理論相位角應在180-270度。實測相位角為266度，可判斷極性正確。同理可判斷220k V的中性點零序電流回路的正確性，由于一次電流的流向與110 k V側(cè)相反，應相差180度，理論應在0-90度，故所實測得零序電流相位角角度為86度，故接線滿足設計要求，極性正確。例2，在某IlOkV變電站進行的零序電流回路試驗，是在IlOkV高壓側(cè)A相加單相電壓，35kV側(cè)短路接地。檢測到所加一次試驗電壓為220V電流為6. 44A, IlOkV側(cè)中性零序電流互感器變比為300/5，理論計算值應為O. 107 A，實際測量為O. 1073 A，可判斷零序電流互感器的的變比抽頭接線正確。設計圖要求的零序互感器一次P I極性接到中性，二次同名端S 2引出線，相位角應在180-270度之間。實測相位角為22. 4度，不在180-270 度之間，可判斷極性不正確；經(jīng)過更換極性處理后測得相位角為202. 7度，在180-270度之間，可判斷出零序電流互感器二次極性連接正確。通過以上的步驟，可確保零序電流回路的正確。
權(quán)利要求
1.變電站零序電流回路檢驗方法，其特征在于，在變電站帶電投產(chǎn)前，步驟為第一步，試驗電源為可調(diào)單相交流220V電壓，在220kV變電站合上主變220kV側(cè)的中性點隔離隔離開關(guān)5G，合上IlOkV側(cè)的中性點隔離隔離開關(guān)4G，合上主變220kV側(cè)的隔離開關(guān)1G，合上接地隔離開關(guān)2G ；第二步，在主變IIOkV側(cè)位置I處的A相或B相或C相加單相可調(diào)電源，合上試驗空氣開關(guān)調(diào)升試驗電壓到220V;IlOkV側(cè)電流流過中壓側(cè)A相獨立CT、套管CT，流過主變IlOkV側(cè)的A相繞組，流過 IlOkV中性點電流互感器CT1，流過5 G開關(guān)到接地線，通過接線流回到試驗電源的接地線， 形成完整的電流回路；在220 kV側(cè)繞組中感應出電流，流出主變220kV側(cè)的A相繞組，流到高壓側(cè)套管CT、高壓側(cè)獨立CT、I G、2G流到接地線，通過接地線流過220kV中性點隔離開關(guān)4 G，流過電流互感器C T 2，流到220kV側(cè)的中性點，流回A相繞組，形成完整電流回路；220kV和IlOkV的中性點電流互感器一次流過零序電流，零序電路互感器二次繞組感應產(chǎn)生二次零序電流，采用誤差小于等于O. 5%、電壓分辨率為O. 001V、電流分辨率為O.0001A、在電流為O. 0003A可進行相位角測量的高分辨率、高精度鉗形測量儀表，以試驗電壓Ua為參考向量，在保護屏柜柜，檢測的IlOkV側(cè)中性點零序電流互感器ICT 二次回路的電流幅值和相位，檢測的220kV側(cè)中性點零序電流互感器2CT 二次回路的電流幅值和相位，220kV側(cè)零序電流回路的幅值和相位；第三步，對檢測到的零序電流幅值和相位數(shù)據(jù)進行分析，應用理論計算出電流和相位角，通過實測數(shù)據(jù)與計算值比較，如果相同且滿足設計要求可判斷正確，如果差別大，則可判斷存在問題。
全文摘要
變電站零序電流回路檢驗方法，本發(fā)明在變電站帶電投產(chǎn)前，步驟為第一步，在220kV變電站合上主變220kV側(cè)的中性點隔離隔離開關(guān)5G等；第二步，在主變110kV側(cè)位置１處的A相或B相或Ｃ相加單相可調(diào)電源；在220kV側(cè)繞組中感應出電流，流出主變220kV側(cè)的Ａ相繞組，形成完整電流回路等；第三步，對檢測到的零序電流幅值和相位數(shù)據(jù)進行分析，應用理論計算出電流和相位角，通過實測數(shù)據(jù)與計算值比較，如果相同且滿足設計要求可判斷正確，如果差別大，則可判斷存在問題。本發(fā)明與現(xiàn)有的相比，該方法有以下優(yōu)點(一)本檢驗方法的有效性、可靠性更高。(二)對零序電流二次回路的檢查更為全面。(三)本方法所用設備材料，簡單方便，工作量少。
文檔編號G01R19/00GK102608485SQ201210079729
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者陳勇 申請人:云南電網(wǎng)公司