CN110554234B - 一种在运开关柜零序电流回路检验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在运开关柜零序电流回路检验方法，步骤如下：S1、在开关柜投运前，将铜芯绝缘导线穿过零序电流互感器的一次侧并固定，两端分别连接开关柜接线小室的电流端子排；S2、绝缘检查；S3、短时退出保护跳闸出口压板；S4、在铜芯绝缘导线两端连接的端子侧施加电流I₁；S5、测量零序电流互感器二次侧输出端的电流I₂，计算I₁与I₂的比值；S6、判断I₁与I₂的比值和零序电流互感器的铭牌变比值相比是否满足零序电流互感器允许要求误差，若是，零序电流互感器的电流回路完好；否则，判定零序电流互感器的电流回路存在故障。本发明用于确认零序电流回路的完整性，降低继电保护越级动作的风险，提高电力系统的供电可靠性。

Description

一种在运开关柜零序电流回路检验方法

技术领域

本发明涉及零序电流回路检测技术领域，更具体地，涉及一种在运开关柜零序电流回路检验方法。

背景技术

供电可靠性是指供电系统持续供电的能力，是考核供电系统电能质量的重要指标，反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度，已经成为衡量一个国家经济发达程度的标准之一。供电系统用户供电可靠性，是电力可靠性管理的一项重要内容，直接体现供电系统对用户的供电能力，反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度，是供电系统的生产运行、供电服务等方面的质量和管理水平的综合体现。

在10kV经小电阻直接接地的系统中，输电线路发生单相接地故障时，零序电流互感器将产生零序电流，当零序电流值达到继电保护装置的动作整定值，经延时后，继电保护装置会切除故障。而若零序电流互感器二次回路存在故障，则会导致线路发生接地故障时无法切除，该段母线的接地变压器零序保护动作，短时限切除10kV分段断路器并闭锁备自投，长时限动作切除主变压器的低压侧断路器，此时故障被越级切除，停电范围扩大，严重影响电网的安全可靠运行，电网的供电可靠性降低，因此，零序电流互感器二次回路完整性的检验十分重要。

但是在实际现场工作中，开关柜零序电流互感器二次回路的检验还存在着以下问题：

(1)由于供电可靠性的指标的考核要求，逐一停电对开关柜的零序电流互感器检测是不可行的。

(2)10kV开关柜在带负荷正常运行时，通常线路三相负荷电流是平衡的，系统无零序电流，零序电流互感器也无法检测到零序电流的大小，此时无法检测到开关柜零序电流回路是否完整。

(3)运行中的零序电流二次回路缺少监测途径，变电站内对10kV线路保护的主要维护手段是一次设备不停电的状态检验，10kV线路零序电流正常时为零，与零序电流互感器开路或损坏时的电流值没有任何区别，因此，无法在日常运维中判断零序电流互感器及其二次回路是否良好，10kV接地变压器保护越级动作的风险大。

(4)若实际工程中采用了开口式零序电流互感器，因开口式零序电流互感器中感应电流的环节被断开，感应磁芯不是一个密闭的整体，缝隙处磁路效率降低，感应效果和精度均受影响，同样存在安全隐患。

综上所述，研究如何对在运行中的开关柜零序电流回路的完好性进行检验十分有必要。

发明内容

为克服电网在日常运维中，无法不中断用户供电直接判断10kV开关柜零序电流互感器及其二次回路是否良好，导致输电线路发生单相接地故障时，接地变压器保护越级动作的风险增大，本发明提供一种在运开关柜零序电流回路检验方法，用于确认零序电流回路的完整性，降低继电保护越级动作的风险，提高电力系统的供电可靠性。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种在运开关柜零序电流回路检验方法，包括以下步骤：

S1、在开关柜投运前，将铜芯绝缘导线穿过开关柜线路零序电流互感器的一次侧并固定，并将铜芯绝缘导线的两端分别连接开关柜接线小室的电流端子排的端子；

S2、对铜芯绝缘导线进行绝缘检查，避免在正式检验前发生漏电、短路等电力安全事故，威胁工作人员生命安全。

S3、开关柜投运后，通过退除保护跳闸出口压板，使开关柜的保护功能短时退出运行，保护跳闸出口压板退出运行的时间长度为15分钟，因为调度规程规定：对于110kV及以下设备，由于更改保护定值或重合闸方式等原因，需要短时停用保护功能时，在上一级保护正常投入、具备远后备保护功能的情况下，保护退出时间不超过15分钟，所以本发明中选取保护跳闸出口压板退出运行的长度为15分钟；保护跳闸出口压板是保护装置联系断路器跳闸线圈的桥梁和纽带,关系到保护的功能和动作出口能否正常发挥作用，在保护装置的跳闸线圈供电回路中存在方便投退的压板，可由工作人员进行投退，在正式检验之前首先退出保护跳闸出口压板，此时避免保护装置可能在试验过程中的误动作，断路器不会跳闸，这也保证了在利用本发明提供的方法检验零序电流回路时，保护跳闸出口不发生误动作。

S4、通过继电保护测试仪在铜芯绝缘导线两端连接的端子侧施加电流I₁；

S5、通过钳形电流表测量零序电流互感器二次侧输出端的电流I₂，计算I₁与I₂的比值；

S6、判断I₁与I₂的比值和零序电流互感器的铭牌变比定值相比是否满足零序电流互感器允许要求误差，若是，则判定开关柜零序电流互感器的电流回路完好，并恢复投入保护跳闸出口压板；否则，判定开关柜零序电流互感器的电流回路存在故障。

优选地，步骤S1所述的铜芯绝缘导线穿过零序电流互感器一次侧的最大转弯半径与零序电流互感器上层表面的距离小于2cm，且低于一次电缆终端头护套，为后续检验零序电流回路的安全性提供保证。所述铜芯绝缘导线每间隔8cm的点为铜芯绝缘导线在开关柜柜体内侧的固定点，并且铜芯绝缘导线不与一次电缆的接地线缠绕；铜芯绝缘导线在开关柜柜体内侧敷设时的穿越通道不涉及任意任何一次设备的运行部分，且与一次设备之间存在超过0.7m的安全距离，保证了工作人员在利用本方法的同时不触及一次设备的正常运行。

优选地，所述铜芯绝缘导线一端连接的开关柜接线小室端子悬空，另一端连接的开关柜接线小室端子接地，铜芯绝缘导线的一端接地有效提高运行安全可靠性。

优选地，步骤S2所述对铜芯绝缘导线进行绝缘检查的步骤为：

第一步，断开铜芯绝缘导线在开关柜接线小室接地的一端；

第二步，将铜芯绝缘导线的一端接入兆欧表的测量接线“L”端子，接地的一端接入兆欧表测量接线的“G”端子，测量铜芯绝缘导线构成回路对地的绝缘电阻值，兆欧表选取的电压等级为1000V；

第三步，判断兆欧表读数是否大于标准设定值，绝缘电阻标准设定值为10MΩ；若是，则铜芯绝缘导线回路符合绝缘要求；否则，铜芯绝缘导线不符合绝缘要求，执行第四步；

第四步，更换铜芯绝缘导线，并返回第一步重新执行。

优选地，步骤S5所述比值计算公式为：

其中，I₁表示零序电流互感器一次侧电流，I₂表示零序电流互感器二次侧电流；n₁表示由零序电流互感器一次侧电流和二次侧电流测量值计算得到的零序电流互感器变比。

优选地，因考虑测量零序电流互感器二次侧输出端的电流存在测量误差以及零序电流互感器自身因材质及损耗造成的误差，步骤S6所述的零序电流互感器的允许要求误差设定为±10％；在保护跳闸出口压板的两端存在异极性电压时，若将压板投入,将造成开关跳闸,因此，恢复保护跳闸出口压板的投入是在检测保护跳闸出口压板的两端无异极性电压后，将保护跳闸出口压板投入运行，保护跳闸出口压板的两端电压通过高内阻电压表检测。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

(1)本发明提供的在运开关柜零序电流回路检验方法中铜芯绝缘导线的布置连接方式与一次设备均保持安全距离，保证了工作人员在利用本方法的同时不触及一次设备的正常运行，且为本方法实现零序电流回路的检验奠定基础。

(2)本发明提供的在运开关柜零序电流回路检验方法中对铜芯绝缘导线进行了绝缘检查，保证了检验方法后续步骤的有效实施。

(3)本发明提供的在运开关柜零序电流回路检验方法，不需中断用户供电即可确认零序电流回路的完整性，降低继电保护越级动作的风险，提高电力系统的供电可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的方法步骤流程图。

图2为本发明实施例中铜芯绝缘导线连接示意图。

图3为本发明实施例中铜芯绝缘导线绝缘检查步骤流程图。

图4为本发明实施例中检验零序电流回路完整性的接线图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1、所示的一种在运开关柜零序电流回路检验方法步骤流程图，步骤如下：

S1、在开关柜投运前，将铜芯绝缘导线穿过开关柜线路零序电流互感器的一次侧并固定，并将铜芯绝缘导线的两端分别连接开关柜接线小室的电流端子排的端子；

如图2所示的铜芯绝缘导线连接示意图，图2中P1表示零序电流互感器一次侧极性端，P2表示零序电流互感器一次侧非极性端，S1表示零序电流互感器二次侧极性端，S2表示零序电流互感器二次侧非极性端，1D1、1D2、1D3及1D4均表示开关柜二次接线小室的接线端子，其中1D1、1D2表示对应零序电流互感器一次侧的输入端端子，1D3、1D4表示对应零序电流互感器二次侧的输出端端子；标记1表示零序电流互感器，2表示电力电缆，3表示铜芯绝缘导线，4表示统一的1D1、1D2、1D3及1D4接线端子，5表示保护跳闸出口压板LP。

本具体实施方式中，铜芯绝缘导线选取BV—4mm²导线，参见图2，从安全角度考虑，铜芯绝缘导线穿过零序电流互感器一次侧的最大转弯半径与零序电流互感器上层表面的距离小于2cm，本实施例中为1cm，且低于一次电缆终端头护套，这为后续检验零序电流回路的安全性提供保证。在实际实施过程中，从美观的角度考虑，铜芯绝缘导线每间隔8cm的点为铜芯绝缘导线在开关柜柜体内侧的固定点，并且铜芯绝缘导线不与一次电缆的接地线缠绕；铜芯绝缘导线在开关柜柜体内侧敷设时的穿越通道不涉及任意任何一次设备的运行部分，且与一次设备之间存在超过0.7m的安全距离，保证了工作人员在利用本方法的同时不触及一次设备的正常运行。

参见图2，所铜芯绝缘导线一端连接的开关柜二次接线小室端子1D1悬空，另一端连接的开关柜接线小室端子1D2接地，铜芯绝缘导线的一端1D2端子接地能有效提高运行安全可靠性。

S2、对铜芯绝缘导线进行绝缘检查，避免在正式检验前发生漏电、短路等电力安全事故，威胁工作人员生命安全。参见图3，对铜芯绝缘导线进行绝缘检查的步骤为：

第一步，断开铜芯绝缘导线在开关柜接线小室接地的一端，即断开图2所示的导线连接1D2端子的接地端。

第二步，将铜芯绝缘导线的一端接入兆欧表的测量接线的“L”端子，铜芯绝缘导线的接地一端接入兆欧表测量接线的“G”端子，测量铜芯绝缘导线构成回路对地的绝缘电阻值，本实施例中，兆欧表的型号为KEW3023日本共立数字1000V兆欧表，电压等级为1000V；

第三步，判断兆欧表读数是否大于标准设定值，绝缘电阻标准设定值为10MΩ；若是，则铜芯绝缘导线回路符合绝缘要求；否则，铜芯绝缘导线不符合绝缘要求，执行第四步；

第四步，更换铜芯绝缘导线，并返回第一步重新执行。

S3、开关柜投运后，通过退除保护跳闸出口压板，使开关柜的保护功能短时退出运行，保护跳闸出口压板退出运行的时间长度为15分钟；保护跳闸出口压板是保护装置联系断路器跳闸线圈的桥梁和纽带,关系到保护的功能和动作出口能否正常发挥作用，如图2所示的保护跳闸出口压板5，在保护装置的跳闸线圈供电回路中存在方便投退的压板，可由工作人员进行投退，在正式检验之前首先退出保护跳闸出口压板，此时避免保护装置可能在检验过程中的误动作，断路器不会跳闸，这也保证了在利用本发明提供的方法检验零序电流回路时，保护跳闸出口不发生误动作，图4对应的保护跳闸出口压板5的压板已退出。

S4、通过继电保护测试仪在铜芯绝缘导线两端连接的端子侧施加电流I₁，在本实施例中，施加的电流I₁为20A，因此在选取铜芯绝缘导线时，需要铜芯绝缘导线的横截面积为4mm²才能满足承受20A大电流的要求；

S5、通过钳形电流表测量零序电流互感器二次侧输出端的电流I₂，计算I₁与I₂的比值，参见图4，在铜芯绝缘导线绝缘检查成之后，图4所示的接线端子4中的铜芯绝缘导线一端连接的开关柜二次接线小室端子1D1悬空，另一端连接的开关柜接线小室端子1D2接地，且保护跳闸出口压板5的压板已退出，6表示继电保护测试仪，7表示钳形电流表，继电保护测试仪6的两端接入端子1D1与1D2，进而在铜芯绝缘导线两端连接的端子侧施加电流I₁，钳形电流表7接入对应零序电流互感器二次侧的输出端端子1D3、1D4，测量到零序电流互感器二次侧输出端的电流I₂；

I₁与I₂的比值计算公式为：

其中，I₁表示零序电流互感器一次侧电流，I₂表示零序电流互感器二次侧电流；n₁表示由零序电流互感器一次侧电流和二次侧电流测量值计算得到的零序电流互感器变比。

S6、判断I₁与I₂的比值和零序电流互感器的铭牌变比定值相比是否满足零序电流互感器允许要求误差，若是，则判定开关柜零序电流互感器的电流回路完好，并恢复保护跳闸出口压板投入至线路中；否则，判定开关柜零序电流互感器的电流回路存在故障。

因考虑测量零序电流互感器二次侧输出端的电流存在测量误差以及零序电流互感器自身因材质及损耗造成的误差，步骤S6所述的零序电流互感器的允许要求误差设定为±10％；在保护跳闸出口压板的两端存在异极性电压时，若将压板投入,将造成开关跳闸,因此，恢复保护跳闸出口压板的投入是在检测保护跳闸出口压板的两端无异极性电压后，将保护跳闸出口压板投入运行，在本具体实施例中，保护跳闸出口压板的两端电压通过徐吉电气的KD18系列高内阻电压表检测。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种在运开关柜零序电流回路检验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在开关柜投运前，将铜芯绝缘导线穿过开关柜线路零序电流互感器的一次侧并固定，并将铜芯绝缘导线的两端分别连接开关柜接线小室的电流端子排的端子；

步骤S1所述的铜芯绝缘导线穿过零序电流互感器一次侧的最大转弯半径与零序电流互感器上层表面的距离小于2cm，且低于一次电缆终端头护套；

所述铜芯绝缘导线每间隔8cm的点为铜芯绝缘导线在开关柜柜体内侧的固定点，并且铜芯绝缘导线不与一次电缆的接地线缠绕；铜芯绝缘导线在开关柜柜体内侧敷设时的穿越通道不涉及任意任何一次设备的运行部分，且与一次设备之间存在超过0.7m的安全距离；

S2、对铜芯绝缘导线进行绝缘检查；

步骤S2所述对铜芯绝缘导线进行绝缘检查的步骤为：

第一步，断开铜芯绝缘导线在开关柜接线小室接地端；

第二步，将铜芯绝缘导线的一端接入兆欧表的测量接线“L”端子，接地的一端接入兆欧表测量接线的“G”端子，测量铜芯绝缘导线构成回路对地的绝缘电阻值；

第三步，判断兆欧表读数是否大于标准设定值；若是，则铜芯绝缘导线回路符合绝缘要求；否则，铜芯绝缘导线不符合绝缘要求，执行第四步；

第四步，更换铜芯绝缘导线，并返回第一步重新执行；

S3、开关柜投运后，通过退除保护跳闸出口分闸线圈中的压板，使开关柜的保护功能短时退出运行；步骤S3所述的保护跳闸出口压板退出运行的时间长度为15分钟；

S4、通过继电保护测试仪在铜芯绝缘导线两端连接的端子侧施加电流I₁；

S5、通过钳形电流表测量零序电流互感器二次侧输出端的电流I₂，计算I₁与I₂的比值；

S6、判断I₁与I₂的比值和零序电流互感器的铭牌变比定值相比是否满足零序电流互感器允许要求误差，若是，则判定开关柜零序电流互感器的电流回路完好，并恢复投入保护跳闸出口压板；否则，判定开关柜零序电流互感器的电流回路存在故障。

2.根据权利要求1所述的在运开关柜零序电流回路检验方法，其特征在于，所述铜芯绝缘导线一端连接的开关柜接线小室端子悬空，另一端连接的开关柜接线小室端子接地。

3.根据权利要求1所述的在运开关柜零序电流回路检验方法，其特征在于，所述兆欧表电压等级为1000V；所述绝缘电阻标准设定值为10MΩ。

4.根据权利要求1所述的在运开关柜零序电流回路检验方法，其特征在于，步骤S5所述比值计算公式为：

其中，I₁表示零序电流互感器一次侧电流，I₂表示零序电流互感器二次侧电流；n₁表示由零序电流互感器一次侧电流和二次侧电流测量值计算得到的零序电流互感器变比。

5.根据权利要求1所述的在运开关柜零序电流回路检验方法，其特征在于，步骤S6所述的零序电流互感器允许要求误差为±10％；所述恢复保护跳闸出口压板的投入是在检测保护跳闸出口压板的两端无异极性电压后，将保护跳闸出口压板投入运行。

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