断路器接线电流互感器的配置

1. 电流互感器的配置

　　根据所采用的断路器的不同，有两种配置：采用普通敞开式断路器与采用罐式断路器的电流互感器配置。

　　1） 采用普通敞开式断路器时的电流互感器配置，

　　采用敞开式断路器时，每串只需配置三组电流互感器。在500kV系统，因线路保护及母线保护均需采用双重化配置，故靠母线侧的电流互感器需有6个二次绕组，而每串中间电流互感器需有7～8个二次绕组。对220kV系统，母线侧电流互感器需有5个二次绕组，而每串中间电流互感器需有6个二次绕组。具有8个二次线圈的500kV电流互感器和具有6个二次线圈的220kV电流互感器，目前国内都可制造供货。为了减少中间电流互感器的二次绕组数量，使一串中的三组电流互感器型式相同，可在中间电流互感器的测量圈和一般保护（5P级）圈的二次侧加变比为1：1：1辅助电流互感器，以供在测量和短引线保护回路实现和电流接线。采用辅助电流互感器，增加了回路的复杂性，也增加了测量回路的误差，一般不推荐采用。

　　2）采用罐式断路器时的电流互感器配置，

2. 采用敞开式断路器配置存在的问题及解决办法

　　采用敞开式断路器，每串配置三组电流互感器，存在一个问题就是断路器与电流互感器之间的故障不能瞬时切除，这也是有人不愿采用3/2断路器接线、不愿用配置三组电流互感器的理由之一。这一问题的存在可分为母线侧断路器与电流互感器之间，和中间断路器与电流互感器之间两种情况来讨论：
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　　当故障发生在K1点或K3点，故障点处于线路保护区外，但在两侧母线差动保护的动作区内，母线差动保护动作跳开QF1或QF3，但此时故障并没有消除。由于采用3/2断路器接线，母差保护不能采用线路高频保护停讯，使线路对侧断路器瞬时跳闸。同时，由于在线路L1（L2）的保护区外，QF2也不能瞬时跳闸。因此，K1点或K3点的故障要靠线路L1和L2对侧保护Ⅱ段带时限切除，后果是延长了切除故障的时间，对系统的稳定运行不利，线路L2跳闸扩大了事故跳闸范围。

　　当故障发生在K2点，对于线路L2属于内部故障，而对于线路L1则属于外部故障。当L2保护动作瞬时跳开QF2和QF3后，故障并没有消除，需靠QF2的失灵保护动作断开QF1和线路L1的对侧断路器，才最后切除故障。其后果与前一种情况相同。

　　在220～500kV系统发生这种故障，其后果是很严重的。但仔细分析，发生这种故障的几率是很少的。另外，也可在设计上采取相应措施，将这种故障几率减到最小。现以K1点故障为例加以说明。K1点的故障：

　　有三种可能：1）断路器的外绝缘闪络；2）引线对地闪络；3）电流互感器的外绝缘闪络。

　　断路器的外绝缘闪络故障将造成断路器故障，一定要靠断路器失灵保护动作切除，与电流互感器的位置无关。引线对地闪络，相当于空气间隙击穿，几率极少。最有可能产生的故障是电流互感器的外绝缘闪络，在实际运行中也曾发生过这种故障。电流互感器的外绝缘闪络，往往是电流互感器的头部对地放电。电流互感器的一次绕组对外引线，一端是带小瓷套的绝缘端，另一端是与头部等电位的非绝缘端。从电流互感器的结构不难看出，当头部对地放电时，实际上是非绝缘端对地短路。如果正确地选择电流互感器一次绕组引线绝缘端的朝向，就能使这种对地闪络故障点位于线路保护区内。实际上只要将电流互感器的一次绕组引出线的绝缘端，始终朝着断路器布置，则头部对地闪络故障就位于线路保护区内，由线路保护瞬时动作，跳开QF1、QF2切除故障。 

　　综上所述，当3/2断路器接线，采用敞开式断路器时，每串配置三组电流互感器，在技术上是完全可行的，并且由成熟的运行经验。

　　在采用罐式断路器的情况下，上述问题不存在。两母线之间，全在速动保护动作范围。这也是采用罐式断路器的一个优点。采用罐式断路器时，对于500kV母线侧断路器要求由6个套管电流互感器，220kV要有4个；对于500kV中间断路器，要有8个套管电流互感器，220kV要6个。目前生产的220～500kV罐式断路器都能满足这一要求。

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