浅析500kV SF6CT不同的接线方式在其内部故障时对保护动作的影响

高宇（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局海口分局，海南海口 570100）

浅析500kV SF6CT不同的接线方式在其内部故障时对保护动作的影响

高宇
（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局海口分局，海南海口 570100）

500kV SF6电流互感器是电网中的重要设备，其在运行中发生故障的主要原因是设备材料制造及装配质量不良。SF6电流互感器一次部分的接线方式一般分为串联、并联接线方式，其在不同的接线方式下出现内部故障时，会对保护动作造成不同的影响。并联接线方式时，一次接线正确，则线路保护可靠动作，母线保护可靠不动作；串联接线方式下，保护动作情况较为复杂。

500kV SF6电流互感器接线方式保护动作

首先我们分析一下500kV SF6电流互感器一次部分的接线方式。500kV SF6电流互感器一次部分的接线方式一般分为串联、并联接线方式。所谓串联、并联的接线方式，是为了现场方便改变CT的变比，而采用在CT的头部铝壳外部装设一次绕组串并联装置，从而可以在CT外部改变CT的一次绕组串并联接线，达到方便改变变比的目的（如图1、2所示）。

图1　并联接线方式一次接线示意图

图2　串联接线方式一次接线示意图

图3　串联接线方式下，外壳接地故障电流示意图

表1

表2

并联接线方式下CT发生故障，由于a1点是CT的母线侧接线端，a2点是CT的线路侧接线端。当该站并联接线方式下的CT外壳发生接地短路，可以看成是a2（或者是b2）点发生接地，相当于线路出口处发生接地故障，因此线路保护可靠动作，而母线保护能够可靠不动作；如果在现场安装过程中a1点是CT的线路侧接线端，a2点是CT的母线侧接线端，在这种情况下发生CT外壳接地时，该故障是线路保护的反向故障，虽然母线保护能够瞬时动作，当断开边开关后，故障依然存在，要靠对侧线路的后备保护或者开关的死区保护来延时切除，这样不但是扩大了事故范围，故障也不能够及时的得到消除。因此在现场安装过程中，并联接线方式时一定要注意L1点接在母线侧（如图3所示）。

外壳接地即为c1和c2两点都接地，流经CT线圈的故障电流由两部分组成，流向如图所示，I1是从母线通过CT之后在L2处流入地，I2是从线路侧通过CT之后在L1处流入地。

为便于分析将其等效于上图：

从图中分析可知i二次=I1/3000+I2/3000=（I1+I2）/3000

由上式知即使故障点电流很大，如果I1与I2电流相差不大或相等，则CT二次输出电流很小甚至为零，且输出电流的极性与两侧中电流大的一侧一致，随着CT安装位置、运行方式的不同其内部故障时输出电流的极性有可能不同。

CT二次电流三种可能性（如表1）。

根据表1分析，CT故障时，在极端情况下，有可能发生母线保护瞬时动作；线路保护由于CT二次电流判断为反向，所以高频方向、距离、零序等保护皆不动作，而线路差动保护制动电流大于差动电流。造成线路保护不能及时动作，当母线保护跳开开关后，CT故障仍然存在，要通过对侧线路保护的后备保护切除故障。

串联接线方式下，保护的三种动作方式（如表2）。

最后得出的结论是：

当CT发生外壳接地故障时，无论导电路径如何（通过绝缘支持柱或者电容屏或者支持绝缘子）都有以下情况：

（1）在并联接线方式下，若线路侧接线端（L2）与外壳相连，此时故障相当于线路出口处故障，线路保护可靠动作，母线保护可靠不动作，因此在现场安装过程中，并联接线方式时一定要注意L1点接在母线侧。

（2）在串联接线方式下，根据母线流向故障点电流与线路侧流向故障电流大小的不同，线路保护可能判断为反方向故障，对于某些原理的线路差动保护有可能不动作，对于某些原理的母线差动保护有可能不动作。