南京南瑞继保电气有限公司、广东电网有限责任公司的顾乔根、张晓宇、朱佳、谢华、莫品豪，在2023年第1期《电气技能》上撰文，本文剖析高载流容量电网的满载负荷电流大幅上升对主变维护产生的系列影响，以实践工程为例，指出边、中开关选用高电流比的电流互感器将影响以固定门槛判别的维护的活络性和以毛病重量为原理的差动维护的牢靠性，且维护定值整定或许呈现超越定值上下限的景象。线路载流容量大幅进步后，主变高压侧穿越性负荷电流远大于变压器额定电流，该特性或许形成惯例差动维护的牢靠性和活络性下降。 结合工程施行，本文主张主变套管互感器装备主维护、后备维护作为维护冗余计划，以减小高载流容量、高电流互感器电流比的影响。
为满意大容量电能跨区域传输的需求，广东电网方针网架建造中提出将8×630mm2的导线kV电压等级输电线kA，用以进步外环网线路运送功率。
跟着输电线路载流量进步，为满意热安稳电流要求，主变高压侧边、中开关选取的电流互感器（current transformer, CT）电流比进步至8000/1，显着差异于惯例主变高压侧电流互感器的电流比4000/1。但是，体系短路毛病状况下，其短路容量没有显着改动，对毛病动作活络度的要求亦没有下降，电流比的进步使该回路维护设备整定值的挑选性和精确性要求难以满意。
维护用电流互感器一次额定电流的挑选存在难以统筹上述两个需求的难题。一起，选用高电流比的电流互感器，也会形成以固定二次门槛判别的维护的活络性下降。
本文结合载流量到达8000A的沟通输电线网架运用需求，剖析不同CT电流比对主变维护的影响，以及负荷电流增大对主变差动维护的影响，提出主变维护装备和整定核算优化计划。剖析选用8000/1电流比的CT后，当时500kV维护装备及整定核算的习惯性，提出对当时500kV维护装备及整定核算的修正主张，以便为后续广东方针网架8000A沟通导线配套维护运用供给理论支撑。
依据相关规划，广东电网将建造500kV湾区外环输电线路，依照建造进程分为外环中段、外环东段、外环西段及其相关配套工程，部分线kV变电站扩建工程为例，该站500kV母线断路器接线A断路器，对应出线距离内相应设备的额定电流与输电线路极限运送容量相匹配，按8000A考虑。线km，全线按两个单回路架起。导线型铝包钢芯铝绞线kV主变为分相自耦变压器。
500kV主变维护区，装备主维护包含依据磁平衡原理的纵差维护（取图1中的CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6），装备后备维护包含过励磁维护、过电流维护、零序过电流维护、反时限零序过电流维护等。
该站500kV变压器的现有设备参数、各首要维护定值见表1。其间，Ie为变压器二次额定电流。
考虑现场边、中开关流经8000A额定电流的状况下，选用电流比为4000/1的电流互感器，对变压器维护的影响开始剖析如下。
由表1核算得到该变压器的500kV侧一次额定电流为1102A，因此流过变压器本身的电流不会超越现有CT量程（现有高压侧套管CT一次值为3000A，见表1），一起，相关后备维护均运用变压器高压侧边、中开关和电流，因此相关后备维护根本不受影响。
当线路和变压器共用中开关，且线路流过较大电流时，或许会有比较大的穿越电流经过变压器的两个开关，此刻维护设备二次电流互感器需求支撑2倍额定电流长时间接连作业，影响其运转牢靠性。
当流过变压器高压开关的穿越电流较大时，将形成差动维护制动电流显着增大。以最大穿越负荷电流为8000A核算，以高压侧一次额定电流为基准，折合标幺值为7.26Ie。可见，该穿越电流远大于变压器额定电流，将大幅增大差动维护制动电流，此刻若变压器区内产生细微毛病，则差动维护存在活络度下降的问题。
当流过变压器高压开关的穿越电流较大时，若其间一个开关产生CT断线，将使变压器产生较大的差流。仍以最大穿越负荷电流为7.26Ie核算，当产生CT断线后，若差动维护选用角侧向星侧转化的转角方法，消零后得到的断线Ie；若差动维护选用星侧向角侧转化的转角方法，消零后得到的断线Ie。
依据现有维护规程，当整定CT断线Ie，答应差动维护动作。由上述核算可见，当流过变压器高压开关的穿越电流较大时，不管整定CT断线是否闭锁差动维护，一旦产生CT断线，纵差维护都将动作。
由上述剖析可见，高载流容量工况会对原有纵差维护的活络性、牢靠性产生显着影响。从确保现场主设备安全的视点动身，主张纵差维护取高压侧套管电流，即取图1中的CT7、CT3、CT4、CT5、CT6，这样流过变压器高压开关的穿越负荷电流不流经纵差维护的差回路，不会增大纵差维护制动电流，能够有用进步纵差维护反响变压器匝间等细微毛病的活络度。一起，以变压器高压开关CT、变压器高压侧套管CT（见图1中的CT1、CT2、CT7），装备依据电平衡原理的引线差动维护，作为该区域的主维护。
需求留意的是，高压侧套管CT用于差动维护时，应留意选用TPY级互感器，削减互感器饱满对差动维护的影响。
由2.1节剖析可知，现有工程边、中开关电流互感器电流比为4000/1，考虑流过变压器高压侧边、中开关的穿越负荷电流为8000A时，将形成边、中开关电流互感器二次线倍额定电流过载运转。下面评论边、中开关电流互感器选用电流比为8000/1的电流互感器的影响。
选用电流比为8000/1的电流互感器，会形成体系轻载状况下，折算至二次侧的电流值过小，然后使相对误差增大。
现有主变维护中，固定以二次门槛设置的逻辑包含：①电压互感器（potential transformer, PT）断线判别；②失灵联跳不平衡电流判别；③互感器二次回路反常判别的不平衡电流判别。
PT断线判别，常常需求判别当时体系是否处于停运状况，一般取继电维护设备的精工电流作为体系有电流的判别门槛，即存在有电流无电压的景象，或开关方位承认在合位却无电压，则以为PT产生了断线毛病。
以精工电流为0.04In（In为电流互感器二次额定电流）核算，设边开关二次电流有用值为0.04In，若电流互感器的电流比为8000/1，则电流互感器一次电流为320A。
应留意到，由表1核算的变压器的一次额定电流为1 102A，320A约为0.29倍变压器额定电流。由此可见，从一次的视点看，高电流比的电流互感器实质上进步了维护有电流判别门槛，下降了维护判别活络性。
针对上述PT断线判别问题，主张现场可将主变维护设备不接入开关方位TWJ，以为开关一直在合位，此刻一旦呈现二次正序电压低，即可报PT断线，然后躲避有电流门槛进步形成的判别活络性下降问题。
不平衡电流判别，常常用于判别当时体系是否存在负序重量或零序重量，从而判别当时体系是否存在毛病或回路反常。典型运用如CT反常判别、失灵维护或失灵联跳维护的动作判别。
以CT反常判别为例，典型判据为当二次电流负序电流大于0.1In或零序电流大于0.06In时，延时10s报该侧CT反常，一起宣布报警信号，在电流康复正常后延时10s康复。
需求留意的是，当体系轻载时，电流互感器二次回路断线，产生的差流或许很小，从差动维护的视点难以承认差回路CT是否存在断线现象，因此体系轻载状况下CT断线的判别存在活络度缺乏的问题。故设置CT反常报警，用于在体系轻载状况下活络判别互感器二次电流反常，提示运转人员进行检查承认。因此，CT反常判别与CT断线判别比较，具有相同的重要性。
以边开关二次电流零序有用值为0.06In核算，若电流互感器的电流比为8 000/1，则零序电流一次值为3I0=480A。设该相CT彻底断线A，以变压器一次额定电流为1 102A进行折算，为0.44Ie，即当边、中开关产生CT断线时，在变压器以近一半容量进行潮流运送的工况下，才或许引起维护作出告警提示，维护判别活络性下降显着。
针对该问题，主张现场规划主变维护计划时，以高压侧套管CT装备主维护及后备维护作为冗余，下降维护判别边、中开关电流反常活络性缺乏形成的维护牢靠性下降的问题。
本节侧重剖析高载流容量、高电流互感器电流比对现有维护定值整定准则的影响，并评论定值整定的留意事项及应对办法。
（1）差动速断电流应按躲过变压器初始励磁涌流整定，Iop=KIn.ph，其间In.ph一般为三侧最大二次额定电流，120MV∙A及以上变压器的K取值为2～5。
（2）差动速断电流应按躲过区外毛病最大不平衡电流整定，Iop=KrelIunb.max，其间Krel为牢靠系数，取1.3～1.5，Iunb.max为外部短路最大不平衡电流。
依据前述剖析，当差动维护取边、中开关电流时，高载流容量电网的主变维护差动速判定值的整定还应考虑躲过CT断线形成的差流（差动速断维护不经断线闭锁）。
现有纵差维护发动值的整定准则为：按躲过变压器额定负载时的最大不平衡电流整定，一般取0.5Ie～0.6Ie。
依据前述剖析，高载流容量电网满负荷工况下，若纵差维护取边、中开关电流，则差动制动电流很大，将形成区内细微毛病活络度下降。针对该状况，应考虑尽量投入以毛病重量为判别原理的差动维护，例如改动量差动、序重量差动，可不受负荷电流影响，习惯体系重载工况下惯例差动维护活络度缺乏的景象。
需求留意的是，考虑投入毛病重量差动维护时，应特别留意边、中开关取高电流比电流互感器时该类差动维护的习惯性问题，当二次额定电流过小或各侧二次额定值差异过大时，会形成此类差动维护牢靠性下降，无法投入。
现有阻抗维护（指向主变）一般设置两段，阻抗Ⅰ段按不大于变压器阻抗的70%整定，阻抗Ⅱ段按反响主变另一电源侧母线活络度整定。
高载流容量电网的短路容量不变，相关工况不改动主变自有阻抗，因此主变阻抗维护的整定准则不变，但整守时应特别留意边、中开关取高电流比电流互感器时，阻抗二次定值是否跳过维护定值鸿沟（电流互感器电流比越大，阻抗二次定值越大）。若跳过维护定值上限，应考虑阻抗维护取高压侧套管CT。
现有反时限零序过电流维护的整定准则为：现场反时限零序过电流维护运用高压侧套管CT，与500kV线路零序反时限维护协作，一次基准值取300A。
依据前述剖析，高载流容量电网的500kV主变，体系短路容量不变、变压器高压侧套管CT选型不变，因此反时限零序过电流维护的整定不受影响。
现有500kV主变的过电流维护按躲过变压器额定电流整定，作为体系总后备维护，一般按变压器本侧额定电流的1.5倍整定。以表1参数核算，1.5倍额定电流约为0.2In，该值在过电流维护定值可整定范围内，因此过电流维护的整定不受影响。
现有500kV主变的零序过电流维护，按反响主变另一电源侧母线倍活络度整定。高载流容量电网的短路容量不变，母线接地毛病时一次短路电流不变，因此零序过电流维护的整定准则不受影响，但整守时应特别留意边、中开关取高电流比电流互感器时，零序过电流二次定值是否跳过维护定值下限（0.05In），若存在越下限景象，应考虑高压侧零序过电流维护取高压侧套管CT。
高载流容量电网的满载负荷电流大于现有典型电流互感器的一次额定电流，或许形成电流互感器长时间过载运转。若500kV变压器维护高压侧的边、中开关选用高电流比电流互感器，必定程度大将引起以固定二次电流门槛进行判别的维护活络度下降，极点状况下或许形成依据毛病重量的差动维护无法适用，一起或许引起后备维护定值整定越限。
变压器差动维护若取高压侧边、中开关，体系满载负荷电流将进步差动维护制动电流，引起纵差维护反响区内细微毛病的活络度下降，一起，相关电流互感器二次回路断线时，也将形成差动维护牢靠性下降，现场可考虑主变维护以高压侧套管CT装备主维护及后备维护作为冗余计划，进步主设备维护的习惯性。
☎️ 《电工技能学报》/6981；邮箱：☎️ 《电气技能》；邮箱： ☎️ 《我国电工技能学会电机与体系学报（CES TEMS）》：电话；邮箱： ☎️ 编务 ☎️ 订阅 ☎️ 商务协作/6838
15010243714 