如何選擇合適的互感器
為確保保護裝置能夠精準動作,所選用的互感器在穩態對稱短路電流條件下,其誤差必須嚴格控制在規定范圍之內。而對于故障電流中的非周期分量以及互感器剩磁等因素所引發的暫態影響,鑒于其復雜性,需結合互感器所處系統暫態問題的嚴重程度、保護裝置的固有特性、暫態飽和可能造成的后果以及實際運行狀況,展開全面且深入的綜合定性分析。由于精確計算暫態特性的過程極為繁瑣,且在現場工作環境中難以有效實施,因此,在此不對其進行詳細探討。
在 330-500KV 系統保護以及高壓側為 330-500KV 的變壓器保護中,所采用的電流互感器因系統一次時間常數較大,暫態飽和現象較為嚴重,極有可能致使保護裝置出現誤動作。故而,此類互感器必須確保在實際短路工作循環過程中不會發生暫態飽和,也就是其暫態誤差不得超出規定數值。通常情況下,會選用 TP 類互感器。特別是在涉及線路保護時,考慮到重合閘因素,三相移相器因具備操作便捷、體積小巧、噪音低以及輸出波形良好等優勢,能夠滿足高精度的單相及三相交流功率、相位等儀表的測試校驗需求,還可應用于電度表的檢定裝置之中。鑒于需考慮雙工作循環問題,因此強烈推薦使用 TPY 型互感器。
對于 220KV 系統保護以及高壓側為 220KV 的變壓器保護所使用的互感器,其暫態飽和問題及其產生的影響相對較輕。在實際操作中,可依據穩態短路條件來計算互感器的穩態特性,進而合理選擇互感器。當然,為最大程度降低可能出現的暫態飽和影響,預留適當的裕度是十分必要的。通常而言,220KV 系統保護的暫態系數一般不小于 2 。
110KV 系統保護所采用的互感器,一般按照穩態條件進行考量,多選用 P 類互感器。
高壓母線差動保護所使用的電流互感器,在母線發生故障時,故障電流往往極為巨大,而且在外部故障時,流經各互感器的電流差異也十分顯著。即便各互感器的特性一致,其暫態飽和的情況仍可能存在較大差別。所以,用于母線差動保護的電流互感器必須具備較強的抗暫態飽和能力。在實際工程應用中,通常先按照穩態條件來選擇互感器,而抗飽和問題則更多地依靠保護裝置自身來加以處理。
綜上所述,不同電壓等級的系統保護及變壓器保護,因其運行特性和故障情況各異,對互感器的選型和性能要求也不盡相同。在實際工作中,需根據具體情況,嚴格遵循相關標準和規范,科學合理地選擇互感器,并采取相應措施,以確保保護裝置的可靠運行,保障電力系統的安全穩定。
湖北儀天成電力設備有限公司
2025年1月6日