一起保护误动引出的电流互感器10误差问题.docx

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一起保护误动引出的电流互感器10%误差问题

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摘要：本文主要介绍了一起110kV主变保护误动的事故，详细分析了该事故发生的原因；由此引申出继电保护用电流互感器10%误差的重要性，并提出在工程应用中如何校验10%误差。

关键词：继电保护；主变故障；伏安特性；电流互感器10%误差

1主变保护误动事故

1.1事故经过

XX年09月01日13时37分44秒，110kVXX站10kVⅡ段母线所属1号站用变高压柜发生故障，并迅速发展到10kVⅡ段母线，造成母线故障。

2号主变差动保护“差动速断保护”出口，2号主变三侧开关跳闸，10kVⅡ段母线失压。

差动保护动作信息：差动电流Ia=28.76A、Ib=2.386A、Ic=30.38A。

差动速断定值：16.5A（6Ie）

1.2保护动作情况分析

由差动保护录波图分析：（见附图）故障发生时，高中压侧的电流同方向，故障电流由母线流向变压器；低压侧电流方向相反，故障电流由主变流向10kV母线。可得出，故障在10kVⅡ段母线，属于区外故障，2号主变差动不应该动作。这次跳闸属于穿越电流下的保护误动作。

经现场检查，只有1号站用变故障，没有发现主变差动保护范围内有故障。从而印证了对保护误动的判断。

1.3事故原因分析

由录波图中的低压侧电流波形可以看出，故障时A、C相波形出现严重畸变，使得保护装置逻辑计算出很大的差流，从而造成保护误动作。

在对低压侧电流互感器进行伏安特性试验，发现电流互感器不满足10％的误差曲线。在出现大故障穿越电流时，电流互感器迅速饱和，无法正确传变故障电流，造成保护误动作。

由此确定这是一起电流互感器不满足10%误差曲线造成的保护误动作事故。

附图

2电流互感器的10%误差

2.110%误差的重要性

在电流互感器变比为常数时（铁芯不饱和），一次电流I1与二次电流I2的传变关系是线性的。当出现大短路电流时，电流互感器铁芯开始饱和，传变关系就不在是线性的，呈铁芯的磁化曲线状。此时二次电流I2不能正确反映一次电流I1的状态，进而影响保护的逻辑计算。

电流互感器10%误差是指：电流互感器一次侧出现最大的短路电流时，二次电流变比误差不超过10%。

它是保护用电流互感器的一个重要的基本特性。必须按实际的二次负载大小及系统可能出现的最大短路电流进行10%的校验。它要求当电力系统发生故障，能正确地反映故障电流的数值，是继电保护装置对其的最大允许误差值，也是各类保护装置整定的依据。所以10%误差的计算非常重要，特别是对母差保护，主变及发电机的差动保护，由于这类保护的定值较灵敏，它们的整定依据之一就是躲过各侧电流互感器按10%误差计算出来的最大综合误差。

2.210%误差的校验

2.2.1绘制10%误差曲线

10%误差曲线是指电流互感器的误差为10%时，其一次电流I1，除以额定电流的倍数M，与其二次侧负载阻抗Z的关系曲线，即。电流互感器的误差与一次电流的大小，即铁心的饱和程度以及二次侧负载阻抗大小有关。

此校验方法的思路，主要是计算出在最大短路电流时二次回路的最大允许阻抗，与该二次回路的实际阻抗进行比较，该实际阻抗必须小于最大允许阻抗，即满足了10%的误差要求。

绘制10%的误差曲线，需要测量二次回路的负载阻抗；电流互感器的直流电阻R；电流互感器0.5—10A的伏安特性，然后根据众多公式计算数据，并在Z—m坐标图上绘出曲线图。在图上查出可能出现的最大短路电流倍数下允许的最大负载阻抗，和实际负载阻抗比较，由此得出是否满足误差要求。

教科书、各种培训教材以及众多论文就是介绍这种方法来校验10%的误差。但是在现场工程调试时，此方法费时费力，计算过程复杂，不能很好的提高工作效率。在工期紧张的时候，存在漏做此项试验的情况。此次事故就是没有校验10%误差而造成的。

2.2.2拐点电压法

在工程应用中，可以采用一种简单实用的方法——拐点电压法。

保护用电流互感器的铭牌上有标示的准确度级别，如10P30，含义是在30倍互感器额定电流下的短路电流时，其误差满足10%的要求。即当二次回路为额定阻抗Z，一次电流达到30倍的额定电流时，电流互感器的铁芯处于极限饱和边缘，二次电流误差刚好为10%以

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-全文完-