高低压电流电压互感器

在互感器二次回路相关讨论中,工程人员大多熟知 CT 二次开路会产生危险过电压,却容易形成误区,认为 CT 二次短路属于安全状态。实际上 CT 二次短路同样具备很大风险,结合二次短路电流计算结果,对比两类故障的危害,才能在设计、运维阶段做好风险防控。
CT 二次开路时,一次电流不变,二次回路阻抗趋于无穷大,铁芯磁通急剧上升,二次侧感应数千伏高压,击穿绝缘,威胁人身与设备安全。而 CT 二次外部短路,二次回路阻抗很小,不会产生高压,但二次短路电流会持续流过绕组,产生大量热量。故障长时间无法切除,绕组温度持续升高,绝缘老化烧毁,互感器本体损坏。
开展二次短路电流计算,就是量化短路工况下发热水平。在不饱和条件下,二次短路电流等于一次短路电流除以变比。一次系统短路容量越大,对应的二次短路电流越高,发热越剧烈。一旦 CT 铁芯饱和,二次电流幅值下降,热效应随之降低,但保护采样失真,带来保护拒动的次生风险。
两类故障发生场景不同。CT 二次开路多发生在接线端子松动、二次线断线、保护装置内部回路断开;CT 二次短路大多是电缆绝缘破损、接线错误、金属异物搭接二次端子。PT 二次短路和 CT 二次短路机理完全不同,PT 二次短路瞬间产生很大短路电流,极易直接烧毁 PT 绕组,是柱上组合互感器高频故障。
在方案设计阶段,借助二次短路电流计算结果,开展多项校核。一是校验 CT 二次绕组热稳定,确认绕组能够承受短路热效应;二是核算二次电缆热稳定,防止绝缘烧毁;三是选配二次熔断器,PT 回路必须配置合适的熔断器,限制短路电流,快速切除故障。
很多现场事故,源于对故障特性理解不清。施工人员误将 CT 二次端子短接后,忘记拆除短接线,设备投入运行,长期处于二次短路状态,持续发热,逐步损坏互感器。运维规程要求,CT 二次短接只允许在检修试验临时使用,送电前必须拆除。
ALF 参数也和故障评估相关。保护绕组 ALF 越高,在短路电流下维持线性区间范围越大,故障波形失真概率越低。计量绕组 ALF 较低,短路工况极易饱和,不适合故障电流采集。
工程人员要分清两种故障的危害形式,开路风险是过电压,短路风险是过热。依托二次短路电流计算量化故障程度,做好二次回路保护配置,规范现场施工操作,减少互感器二次回路故障引发的配电事故。
冀公网安备13010402002588