每天學習一點點——PT&CT

能源 科普 科學 上善若水ing 上善若水ing 2017-10-14

一、電流互感器(CT)是電力系統中很重要的電力元件,作用是將一次高壓側的大電流通過交變磁通轉變為二次電流供給保護、測量、錄波、計度等使用,本局所用電流互感器二次額定電流均為5A,也就是銘牌上標註為100/5,200/5等,表示一次側如果有100A或者200A電流,轉換到二次側電流就是5A。

電流互感器在二次側必須有一點接地,目的是防止兩側繞組的絕緣擊穿後一次高電壓引入二次迴路造成設備與人身傷害。同時,電流互感器也只能有一點接地,如果有兩點接地,電網之間可能存在的潛電流會引起保護等設備的不正確動作。如圖1.1,由於潛電流IX的存在,所以流入保護裝置的電流IY≠I,當取消多點接地後IX=0,則IY=I。在一般的電流回路中都是選擇在該電流回路所在的端子箱接地。但是,如果差動迴路的各個比較電流都在各自的端子箱接地,有可能由於地網的分流從而影響保護的工作。所以對於差動保護,規定所有電流回路都在差動保護屏一點接地。

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1.2電流互感器實驗

1、極性實驗

功率方向保護及距離保護,高頻方向保護等裝置對電流方向有嚴格要求,所以CT必

須做極性試驗,以保證二次迴路能以CT的減極性方式接線,從而一次電流與二次電流的方向能夠一致,規定電流的方向以母線流向線路為正方向,在CT本體上標註有L1、L2,接線盒樁頭標註有K1、K2,試驗時通過反覆開斷的直流電流從L1到L2,用直流毫安表檢查二次電流是否從K1流向K2。線路CT本體的L1端一般安裝在母線側,母聯和分段間隔的CT本體的L1端一般都安裝在I母或者分段的I段側。接線時要檢查L1安裝的方向,如果不是按照上面一般情況下安裝,二次迴路就要按交換頭尾的方式接線。

CT需要將一次側電流按線性比例轉變到二次側,所以必須做變比試驗,試驗時的標準CT是一穿心CT,其變比為(600/N)/5,N為升流器穿心次數,如果穿一次,為600/5。對於二次是多繞組的CT,有時測得的二次電流誤差較大,是因為其他二次迴路開路,是CT磁通飽和,大部分一次電流轉化為勵磁湧流,此時應當把其他未測的二次繞組短接即可。同理在安裝時候,未使用的繞組也應該全部短接,但是要注意,有些繞組屬於同一繞組上有幾個變比不同的抽頭,只要使用了一個抽頭,其他抽頭就不應該短接,如果該繞組未使用,只短接最大線圈抽頭就可以。變比試驗測試點為標準CT二次電流分別為0.5A,1A,3A,5A,10A,15A時CT的二次電流。

3、繞組的伏安特性

理想狀態下的CT就是內阻無窮大的電流源,不因為外界負荷大小改變電流大小,實際中的CT只能在一定的負載範圍內保持固定的電流值,伏安特性就是測量CT在不同的電流值時允許承受的最大負載,即10%誤差曲線的繪製。伏安特性試驗時特別注意電壓應由零逐漸上升,不可中途降低電壓再升高,以免因磁滯回線關係使伏安特性曲線不平滑,對於二次側是多繞組的CT,在做伏安特性試驗時也應將其他二次繞組短接。

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10%誤差曲線通常以曲線形式由廠家提供,如圖1.2,橫座標表示二次負荷,縱座標為CT一次電流對其額定一次電流的倍數。根據所測得U,I2值得到RX1,Rx1=U/ I2,找出與二次迴路負載Rx最接近的值,在圖上找到該負荷對應的m0,該條線路有可能承受的最大負載的標準倍數m,比較m 和m0的大小,如果m>m0,則該CT不滿足迴路需求,如果m≤m0,該CT可以使用。伏安特性測試點為I2在0.5A,1A,3A,5A,10A,15A時的二次繞組電壓值。

二、電壓互感器

電壓互感器(PT)的作用是將高電壓成比例的變換為較低(一般為57V或者100V)的低電壓,母線PT的電壓採用星形接法,一般採用57V繞組,母線PT零序電壓一般採用100V繞組三相串接成開口三角形。線路PT一般裝設在線路A相,採用100V繞組。若有些線路PT只有57V繞組也可以,只是需要在DISA系統中將手動同期合閘參數中的100V改為57V。

PT變比測試由高壓專業試驗。

PT的一、二次也必須有一個接地點,以保護二次迴路不受高電壓的侵害,二次接地點選在主控室母線電壓電纜引入點,由YMN小母線專門引一條半徑至少2.5mm永久接地線至接地銅排。PT二次只能有這一個接地點(嚴禁在PT端子箱接地),如果有多個接地點,由於地網中電壓壓差的存在將使PT二次電壓發生變化,這在《電力系統繼電保護實用技術問答》(以下簡稱《技術問答》)上有詳細分析。

電流互感器二次繞組不允許開路。

電壓互感器二次繞組不允許短路。

CT與PT工作時產生的磁通機理是不同的。CT磁通是由與之串聯的高壓回路電流通過其一次繞組產生的。此時二次迴路開路時,其一次電流均成為勵磁電流,使鐵芯的磁通密度急劇上升, 從爾在二次繞組感應出高達數千伏的感應電勢。PT磁通是由與PT並聯的交流電壓產生的電流建立的,PT二次迴路開路,只有一次電壓極小的電流產生的磁通產生的二次電壓,若PT二次迴路短路則相當於一次電壓全部轉化為極大的電流而產生極大磁通,PT二次迴路會因電流極大而燒燬。

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