ct案例分析专题知识

ct案例分析专题知识ct案例分析专题知识第1页某电厂升压变零差保护误动保护动作情况介绍电流互感器饱和进行分析估算电流互感器选型进行评定电流互感器VA特征试验ct案例分析专题知识第2页某发电厂升压变零差保护误动故障情况介绍：1月22日18:41某电厂500kV出线发生C相瞬时性接地故障，两侧线路保护动作，故障快速切除，重合闸动作成功，同时电厂#3、#4主变压器两套零序差动保护跳500kV#5311、#5313断路器及#4机出口041断路器。ct案例分析专题知识第3页某发电厂升压变零差保护误动一次主接线：

一次主接线：

ct案例分析专题知识第4页某发电厂升压变零差保护误动当初运行方式：500kV线路运行，厂内500kV断路器5311、5312、5313合环运行，#3、#4主变压器（同型号）运行，#3机组停机，#4发电机经过#4主变并网运行，有功130MW，无功-70MVar。故障后检验500kV电缆及3、4号主变压器一次设备情况，未发觉异常。ct案例分析专题知识第5页某发电厂升压变零差保护误动保护动作情况：

18:41:31:134电厂500kV出线发生C相瞬时性接地故障；18:41:31:147线路主一保护RCS931DMM电流差动保护动作；18:41:31:156线路主二保护RCS902DFZ光纤纵联距离、光纤纵联零序保护动作；18:41:31:173500kV5312断路器C相跳闸,1020ms后重合闸动作合上5312断路器C相。18:41:31:158500kV5313断路器C相跳闸;线路保护动作正确，重合闸动作正确。ct案例分析专题知识第6页某发电厂升压变零差保护误动保护动作情况：18:41:31:139500kV3号主变第一套保护（RCS-985)、4号主变第一套保护（RCS-985)、4号主变第二套保护（RCS-985)零序差动保护动作；18:41:31:146500kV3号主变第二套保护（RCS-985)零序差动保护动作；18:41:31:320500kV5311断路器三相跳闸；18:41:31:254500kV5313断路器三相跳闸。主变零序差动保护不正确动作。ct案例分析专题知识第7页某发电厂升压变零差保护误动看录波图讨论以下问题：（1）请分析判断主变零差保护CT极性接线正确与否？（2）依据相关事故动作汇报，请计算故障时线路和#3、4主变高压侧零序电流。（3）分析即主变高压侧中性点零序电流IB0波形畸变原因。ct案例分析专题知识第8页某发电厂升压变零差保护误动（1）请分析判断主变零差保护CT极性接线正确与否？

因为故障点位于主变区外，由保护录波图中性点零序电流IB0与高压侧自产零序电流IH10同极性，RCS985TW计算差流时直接算两个电流差值，所以能够判定主变零差保护CT极性接线正确。ct案例分析专题知识第9页某发电厂升压变零差保护误动（2）依据相关事故动作汇报，请计算故障时线路和#3、4主变高压侧零序电流。

法一：线路主一保护动作汇报上故障零序电流值2.40A，线路主二保护动作汇报上故障零序电流值2.26A。线路CT变比为1250/1，对应一次侧零序电流值为3000A（以主一保护所测故障零序电流计算），考虑到电厂3、4号主变型号一样，零序阻抗基础相等。每台变压器高压侧流过零序电流一次值应均为1500A左右。ct案例分析专题知识第10页某发电厂升压变零差保护误动（2）依据相关事故动作汇报，请计算故障时线路和#3、4主变高压侧零序电流。

法二：从主变零差保护动作波形看，3号主变当初空载状态，基础没有负荷电流，故障录波显示零序分量IHA1=1.21A，IHB1=1.22A，IHC1=1.22A，主变高压侧CT变比400/1，主变中性点零序CT变比100/1。主变高压侧自产零序电流二次值IH02=3.65A，对应一次值IH01=1460A。从故障波形中能够看到保护装置主变高压侧自产零序电流IH10=14.75In，该装置零序电流In采取中性点零序CT一次额定值即100A，所以装置自产零序电流一次值约为1475A，跟之前计算主变高压侧零序电流值基础吻合。经过序网络分析，能够得出#3、#4变压器故障电流不一样原因。ct案例分析专题知识第11页某发电厂升压变零差保护误动（3）重点分析主变高压侧中性点零序电流IB0波形畸变原因。依据铭牌数据和V-A特征判断1500A一次稳态电流下CT是否会饱和？这只CT选型是否适当？

ct案例分析专题知识第12页某发电厂升压变零差保护误动CT特征分析：主变中性点零序CT（协议要求该电流互感器准确级为5P20、容量20VA），进行伏安特征试验，试验曲线以下：

主变中性点CT伏安特征曲线型号：SH-LXK40产品编号7046变比100/1ct案例分析专题知识第13页电流互感器等值电路

电流互感器饱和原因分析：基础知识ct案例分析专题知识第14页电流互感器基础:稳态误差相量图

电流互感器稳态误差相量图

ct案例分析专题知识第15页

电流误差百分数用下式表示:相位误差（角误差）：

复合误差：

--一次电流有效值；

--一次电流瞬时值：

--—二次电流瞬时值；

--—额定电流比；T--一个周波时间。稳态误差ct案例分析专题知识第16页GB1208-图C3TA一次过电流并进入饱和段时，一、二次及励磁电流波形示意图因为电流互感器非线性条件使励磁电流出现了高次谐波，所以复合误差不适当用相量图表示，在这种情况下应用复合误差概念就显得极为主要。---摘自GB1208-C4ct案例分析专题知识第17页假如忽略磁化曲线非线性，复合误差就是励磁电流对一次电流百分比。因为励磁电流落后二次电流90°(假若二次负载是阻性)，复合误差比按一次电流与二次电流（二者归算到同一侧）幅值之差计算出比差大得多。比如复合误差为10%时，比差只有0.5%，反过来，若比差为10%，复合误差为43.6%。按复合误差要求精度比按比误差精度高得多。反之若按比差计算差动不保护不平衡电流，保护有失去选择性危险。当铁芯未饱和时，复合误差能够认为是全误差。全误差为励磁电流与一次电流之比百分数。参考高压电网继电保护原理与技术-P289朱声石注意ct案例分析专题知识第18页保护用电流互感器类型ct案例分析专题知识第19页电流互感器基础知识电流互感器基础：等级：P级、TP级P级是普通保护用电流互感器，其误差是在稳态、正弦一次电流条件下误差。额定准确限值系数：5、10、15、20、30准确级在额定一次电流时电流误差（±%）在额定一次电流时相位差在额定准确限值一次电流时复合误差（%）（±′）（±crad）5P1601.8510P3----10ct案例分析专题知识第20页继电保护和电网安全自动装置现场检验电流互感器基础：等级：P级、TP级TP级用于有暂态误差要求保护中，分成四种：TPS、TPX、TPY、TPZ；TPY级：准确限值要求为指定暂态循环中峰值瞬态误差，剩磁通不超出饱和磁通10%。准确级在额定一次电流时电流误差（±%）在额定一次电流时相位差在准确极限条件下最大峰值瞬态误差（%）（±′）（±crad）TPY1601.810TPZ1180±185.3±0.610（交流分量）ct案例分析专题知识第21页某发电厂升压变零差保护误动

分析是否满足5P20要求，按照二次负载为2Ω计算，求该CT误差为10%时最大一次电流。当电压为16V时，二次侧电流为8A，励磁电流为0.742，误差为:0.742/8.742=8.49%当电压为16.5V时，二次侧电流为8.25A，励磁电流为1.365A，误差为:1.365/9.615=14.2%

即CT误差为10%时二次电流在8.742A-9.615A之间，对应一次电流为874A到960A间，不满足5P20要求。ct案例分析专题知识第22页1、确保保护可靠性要求保护区内故障时电流互感器误差不致影响保护可靠动作。2、确保保护安全性。要求保护区外最严重故障时电流互感器误差不会造成保护误动作或无选择性动作。互感器选型：ct案例分析专题知识第23页某发电厂升压变零差保护误动（3）重点分析主变高压侧中性点零序电流IB0波形畸变原因。依据铭牌数据和V-A特征判断1500A一次稳态电流下CT是否会饱和？会饱和这只CT选型是否适当？

ct案例分析专题知识第24页电流互感器选型1、确保保护可靠性要求保护区内故障时电流互感器误差不致影响保护可靠动作。2、确保保护安全性。要求保护区外最严重故障时电流互感器误差不会造成保护误动作或无选择性动作。继电保护对互感器性能要求ct案例分析专题知识第25页电流互感器铁芯饱和是影响其性能最主要原因1、稳态饱和因为一次电流值太大，进入了电流互感器饱和区域，造成二次电流不能正确传变一次电流。主要原因：短路电流幅值、二次回路阻抗、电流互感器工频励磁阻抗、电流互感器匝数比和剩磁等2、暂态饱和短路暂态过程中，短路电流可能存在非周期分量而严重偏移，大量非周期分量存在，电流互感器进入饱和区域

ct案例分析专题知识第26页电流互感器类型选择（摘自DL/T866-6.2条）ct案例分析专题知识第27页电流互感器类型选择（摘自DL/T866-6.2条）ct案例分析专题知识第28页电流互感器额定参数选择1、一次额定电流选择电流互感器一次额定电流应大于回路可能出现最大负荷电流；应满足短时热稳定、动稳定电流要求；由同一母线引出各回路，电流互感器变比应尽可能一致；应与国家标准一次电流标准一致，尽可能不采取非标。ct案例分析专题知识第29页电流互感器额定参数选择2、二次额定电流选择电流互感器额定二次电流Isn为1A和5A两类。在相同一次额定电流，相同额定输出容量情况下，采取1A比采取5A电流互感器匝数大5倍，二次绕组匝数大5倍，开路电压高，内阻大，励磁电流小，制造难度大，价格高。但采取1A能够大幅降低电缆有功损耗，在相同条件下，可增加电流回路允许长度。220kV及以上选择1A。110kV及以下选择5A。ct案例分析专题知识第30页电流互感器额定参数选择3、准确度选择额定电流限值一次电流Ipal：电流互感器能满足符合误差要求最大一次电流值，即在互感器一次侧流过该值电流时，其复合误差不会超出允许值。准确级：指对互感器所给定等级，其误差在要求使用条件下应在要求限值之内。标准准确级有5P和10P，即在额定准确限值一次电流时，复合误差限值为5％和10％。准确限值系数Kalf：电流互感器额定准确限值一次电流与额定一次电流之比。常见标准值为5、l0、15、20、30、40。ct案例分析专题知识第31页电流互感器额定准确限值一次电流Ipal应大于保护校验故障电流Ipcf

DL/T866-《电流互感器和电压互感器选择及计算导则》

电流互感器额定二次负荷Rbn应大于实际二次负荷Rb

电流互感器性能验算

Ipal=A,

Ipcf从此次事故是无法得出，但咱们能够将系统估算为无穷大系统，考虑#4机停机情况，Ipcf可能会到3000A。Rbn

=20欧,实际二次负荷依据电缆长度估算约200米,估算Rb小于2欧中性点CT100/15P20/20VAct案例分析专题知识第32页二次极限电动势校验方法额定二次极限电动势（Esl）为：Esl=KalfIsn(Rct+Rbn)

二次负荷仅计及电阻准确限值系数Kalf，额定二次电流Isn

(Esl=520V)继电保护性能校验要求二次感应电动势（Es）为：Es=KKpcfIsn(Rct+Rb)

K为给定暂态系统,Kpcf保护校验系数，Kpcf=Ipcf/Ipn(按可能最大故障电流进行估算Es=237V)电流互感器额定二次极限电动势应大于保护校验要求二次感应电动势，即：Es1≥EsCT饱和裕度K值为2.19

ct案例分析专题知识第33页CT选型校核结论过饱和系数1.5（最大稳态短路电流与额定电流限值一次电流之比）不满足要求。2.对于不满足抗饱和能力要求电流互感器，因为实际二次负载较额定二次负载要小很多，在过饱和系数不大情况下，该CT抗饱和能力能有所提升。结论：该CT选型能够满足要求。

ct案例分析专题知识第34页电流互感器试验伏安特征试验：试验接线：

ct案例分析专题知识第35页互感器检验伏安特征试验：注意事项：（1）电流互感器伏安特征试验，只对继电保护有要求二次绕组进行。（2）测得伏安特征曲线与过去或出厂伏安特征曲线比较，电压不应有显著降低。若有显著降低，应检验二次绕组是否存在匝间短路。（3）电流表宜采取内接法。（4）为使测量准确，可先对电流互感器进行退磁。退磁方法：即先升至额定电流值，再降到0。ct案例分析专题知识第36页互感器现场检验互感器：伏安特征、极性、变比电流互感器伏安特征试验：

(1)试验目标：CT伏安特征是指互感器一次侧开路，二次侧励磁电流与所加电压关系曲线，实际上就是铁芯磁化曲线。试验主要目标是检验互感器铁芯质量，经过判别磁化曲线饱和程度，以判断互感器绕组有没有匝间短路等缺点。

(2)试验方法：试验前将电流互感器二次绕组引线和接地线均拆除。试验时，一次侧开路，从二次侧施加电压，可预先选取几个电流点，逐点读取对应电压值。通入电流或电压以不超出制造厂技术条件要求为准。当电压稍微增加一点而电流增大很多时，说明铁芯已靠近饱和，应极其迟缓地升压或停顿试验。试验后，依据试验数据绘出伏安特征曲线。

ct案例分析专题知识第37页互感器检验伏安特征试验：5P20级2500A/1A励磁特征曲线图ct案例分析专题知识第38页互感器检验伏安特征试验：TPY级1250A/1A励磁特征曲线图ct案例分析专题知识第39页互感器检验互感器测量级与保护级不能接错

使正常运行中测量准确度降低，使测量不准；电流互感器：在发生短路故障时，因为测量绕组铁芯设计时确保在短路电流超出额定电流一定倍数时，铁芯饱和，限制了二次电流增加，以保护仪表。而继电保护绕组铁芯不能饱和，二次电流随短路电流对应增大，以使继电保护准确动作。假如错接，则继电保护可能拒动或误动，而计量仪表可