如何选择合适的互感器
为确保保护装置能够精准动作,所选用的互感器在稳态对称短路电流条件下,其误差必须严格控制在规定范围之内。而对于故障电流中的非周期分量以及互感器剩磁等因素所引发的暂态影响,鉴于其复杂性,需结合互感器所处系统暂态问题的严重程度、保护装置的固有特性、暂态饱和可能造成的后果以及实际运行状况,展开全面且深入的综合定性分析。由于精确计算暂态特性的过程极为繁琐,且在现场工作环境中难以有效实施,因此,在此不对其进行详细探讨。
在 330-500KV 系统保护以及高压侧为 330-500KV 的变压器保护中,所采用的电流互感器因系统一次时间常数较大,暂态饱和现象较为严重,极有可能致使保护装置出现误动作。故而,此类互感器必须确保在实际短路工作循环过程中不会发生暂态饱和,也就是其暂态误差不得超出规定数值。通常情况下,会选用 TP 类互感器。特别是在涉及线路保护时,考虑到重合闸因素,三相移相器因具备操作便捷、体积小巧、噪音低以及输出波形良好等优势,能够满足高精度的单相及三相交流功率、相位等仪表的测试校验需求,还可应用于电度表的检定装置之中。鉴于需考虑双工作循环问题,因此强烈推荐使用 TPY 型互感器。
对于 220KV 系统保护以及高压侧为 220KV 的变压器保护所使用的互感器,其暂态饱和问题及其产生的影响相对较轻。在实际操作中,可依据稳态短路条件来计算互感器的稳态特性,进而合理选择互感器。当然,为最大程度降低可能出现的暂态饱和影响,预留适当的裕度是十分必要的。通常而言,220KV 系统保护的暂态系数一般不小于 2 。
110KV 系统保护所采用的互感器,一般按照稳态条件进行考量,多选用 P 类互感器。
高压母线差动保护所使用的电流互感器,在母线发生故障时,故障电流往往极为巨大,而且在外部故障时,流经各互感器的电流差异也十分显著。即便各互感器的特性一致,其暂态饱和的情况仍可能存在较大差别。所以,用于母线差动保护的电流互感器必须具备较强的抗暂态饱和能力。在实际工程应用中,通常先按照稳态条件来选择互感器,而抗饱和问题则更多地依靠保护装置自身来加以处理。
综上所述,不同电压等级的系统保护及变压器保护,因其运行特性和故障情况各异,对互感器的选型和性能要求也不尽相同。在实际工作中,需根据具体情况,严格遵循相关标准和规范,科学合理地选择互感器,并采取相应措施,以确保保护装置的可靠运行,保障电力系统的安全稳定。
湖北仪天成电力设备有限公司
2025年1月6日