PART 01
什么是CT断线?
CT断线是指在电流互感器(Current Transformer,简称CT)的二次回路中出现断路情况,这会使得二次侧无法正常传输电流信号至继电保护装置或测量仪器。电流互感器的主要功能是将高压线路中的大电流按一定比例缩减至安全水平,以便于测量和保护设备进行工作。
PART 02
CT断线的原因
机械性损伤:外部振动、撞击、牵拉或在施工过程中对二次电缆造成的机械性损害,可能会导致导线断裂或接头松动。
连接不牢固:若电流互感器(CT)二次侧的接线端子未紧固,或因长期运行中的振动致使接线松动,均可能引发断线问题。
线路老化:二次回路在长期运行后,导线的绝缘层可能会老化,接头也可能发生氧化,从而导致接触不良,进一步导致断线。
环境因素:潮湿、高温、腐蚀性气体等恶劣的环境条件可能会加速接线端子的腐蚀,引起接触不良,增加断线的风险。
人为操作错误:在对设备进行维护或检修的过程中,如果工作人员不小心将CT二次侧回路断开,可能会导致断线问题的发生。
PART 03
CT断线的危害
继电保护装置的误操作或拒绝动作:CT的主要职责是为继电保护系统提供准确的电流信号。当出现断线时,继电保护装置接收到的电流信号可能会变得不准确或完全丢失。如果继电保护装置在没有准确电流输入的情况下做出错误的判断,可能会导致设备不当地动作或不动作。例如,在实际发生故障时,如果保护设备无法检测到准确的故障电流,可能会拒绝动作,无法及时隔离故障,从而进一步降低系统的稳定性。
设备过热或损坏的风险:在CT的二次侧发生断线的情况下,由于没有负载,流过的电流可能会突然减小或变为零。这可能导致一次侧的电流无法得到适当的反馈,从而引起一次设备的过电流,最终可能导致设备损坏。此外,CT的铁芯磁通密度可能超出正常范围,产生过高的电压,这不仅可能危及人身安全,还可能影响设备的稳定性。
测量精度的损失:断线后,二次侧提供给测量设备的电流值可能会出现偏差或中断,导致电流和电能的测量出现误差,无法准确地反映系统的实际状态。这种情况对能源消耗管理和故障诊断带来了负面影响,甚至可能威胁到电网的安全稳定运行。
PART 04
继保的应对逻辑
(一)CT断线的检测机制
(1)电流不平衡检测:在三相电路中,若某一相电流显著偏低或为零,保护装置会判定可能存在CT断线。
(2)电压与电流匹配性检测:部分保护装置会对比电流与电压间的相位差和幅值关系。若匹配度不佳,可能暗示CT发生了断线。
(二)CT断线时的保护响应逻辑
防止误动的逻辑:为避免因CT断线导致的误操作,一些保护装置会在检测到CT断线时选择不动作。这种设计能防止在电流信号缺失或失真时错误地触发保护。例如,差动保护在确认某侧CT断线后,会将状态判定为非故障,从而防止误动作。延时动作或降低灵敏度:一旦检测到CT断线,保护装置可能会选择延长动作时间或降低灵敏度,以此来降低误动作的风险。例如,过流保护在识别到电流异常时,可以通过逻辑调整来延长动作时间或调整保护的灵敏度,确保电网的稳定运行。备用保护的激活:在特定情况下,如果主保护因CT断线而失效,保护装置可以切换到备用保护模式。这种备用保护通常基于与主保护不同的电流或电压信号,作为对主保护失效的有效补充。
PART 05
标准中的CT断线
Q/GDW 10767—2015 10kV~110(66)kV 元件保护及辅助装置标准化设计规范
6.2.1 差动保护应满足以下原则:
a) 具有防止励磁涌流引起保护误动的功能,无需用户选择整定,厂家宜采用自适应的原理、方法
实现此项功能;
b) 具有防止区外故障保护误动的制动特性;
c) 具有差动速断功能;
d) 电流采用“Y 形接线”接入保护装置,其相位和电流补偿由保护装置软件实现;
e) 内桥接线的各组 CT 分别接入保护装置;
f) 具有 CT 断线告警功能,并可通过控制字选择 CT 断线是否闭锁比率差动保护,当选择闭锁差动保护时,为有条件闭锁,即差动电流大于 1.2 Ie 时差动保护出口跳闸。
7.2 技术原则
7.2.1 主保护应满足以下技术原则:
a) 母线保护具有可靠的 CT 饱和判别功能,区外故障 CT 饱和时不误动;
b) 母线保护能快速切除区外转区内的故障;
c) 母线保护允许使用不同变比的 CT,并通过软件自动校正;
d) 具有 CT 断线告警功能,仅 CT 至 MU之间发生断线时报 CT 断线告警,断线恢复后 CT 断线逻辑自动复归,除母联、分段(双母双分接线的分段除外) CT 断线不闭锁差动保护外,其余支路 CT 断线后闭锁断线相大差以及所在母线的小差;母联、分段(双母双分接线的分段除外)CT 断线后相关母线断线相发生区内故障,母差先跳 CT 断线的母联、分段,如果母联、分段发跳令 150ms 后故障依然存在,再跳故障母线;母联、分段(双母双分接线的分段除外) CT断线后相关母线非断线相发生区内故障,直接跳故障母线。
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