零序CT这东西,平时不怎么起眼,但真到保护动作的时候,它要是测不准,后果可就大了。接地故障能不能可靠切除,全靠它给出的零序电流信号。所以测试环节不能马虎,很多人觉得零序CT比普通CT简单,其实恰恰相反,它的特殊性反而更多。
先说接线。零序CT的结构和普通CT不一样,它是把三相导线同时穿过铁芯,正常对称运行时,三相电流矢量和为零,铁芯里不饱和,二次侧没输出。只有出现接地故障或者三相不平衡的时候,才会有零序分量。测试的时候,很多人习惯性地按普通CT的接线方式来,结果测出来的数据完全不对。正确的做法是,一次侧要模拟零序电流的注入方式,通常是用单根导线穿过铁芯,通入测试电流。三相同时穿芯的那种零序CT,测试时更要注意,别搞混了穿线方向,穿反了相位就反了,保护装置收到的是反向信号,该动作的时候不动作,那就麻烦了。
一次侧接地这个细节,现场经常有人忽略。零序CT的一次侧通常和系统接地有关,测试时如果一次侧没有可靠接地,或者接地位置不对,会引入干扰电压。特别是高压系统,感应电压可能不低,不仅影响测量精度,还有安全风险。测试前确认一次侧接地状态,该短接的短接,该接地的接地,别嫌麻烦。
二次侧负载也得算清楚。零序CT的二次侧通常接的是保护装置或者继电器,这些设备的输入阻抗就是CT的负载。测试时如果二次侧开路,或者负载阻抗不匹配,CT的工作点就会偏离设计范围,励磁特性测出来是变形的。有些老式的测试方法,二次侧直接接个电流表就测,负载太小,CT深度饱和,数据根本没法用。现在用专业的互感器特性综合测试仪,这个问题就好解决多了。武汉国电西高电气有限公司生产的LDFA-105互感器伏安特性测试仪,内置了多种负载模拟功能,可以自动匹配不同CT的额定负载,测试时不用额外接一堆电阻箱,省事多了。而且它支持CT的伏安特性、变比、极性、二次负载、退磁等全套测试,零序CT的常规项目一台机器全搞定。
剩磁是个隐形杀手。CT铁芯有剩磁,测出来的励磁曲线就会偏移,特别是零序CT,铁芯截面小,剩磁影响更明显。测试前最好做一次退磁处理。退磁方法有好几种,交流退磁、直流退磁都可以,关键是退磁要彻底。有些现场为了赶进度,退磁随便做两下就完事,数据好看是好看,但不真实。LDFA-105自带退磁功能,一键操作,自动完成,比人工退磁规范多了。特别是批量测试的时候,这个自动化功能能省不少事,也避免了人为操作不一致的问题。
测试电流的选择也有讲究。零序CT的额定一次电流一般不大,常见的几十安到几百安。但测试励磁特性时,往往需要把电流加到饱和区,这时候电流可能要到额定值的十几倍甚至几十倍。如果测试设备输出能力不够,饱和点测不全,曲线画到一半就断了,没法判断CT的真实性能。所以选测试仪的时候,输出电流范围要留够余量。LDFA-105的输出能力到600A,测大多数零序CT绰绰有余,即便是大容量的零序CT,也不用额外加升流器。
极性测试别走过场。零序CT的极性错误,保护逻辑直接乱套。测试时除了看指针偏转方向,最好再用变比测试验证一下。有些零序CT是三相组合式的,三相绕组的极性一致性也要查,不能有一相反了。现场曾遇到过,单相测试极性都对,但三相组合运行时保护误动,最后发现是其中一相绕组的引出线标号搞混了。这种低级错误,排查起来特别耗时。
环境因素也得考虑。温度对CT参数有影响,铁芯的磁导率随温度变化,二次绕组的直流电阻也随温度变化。如果测试环境温度和被测CT正常运行温度差很多,测出来的数据要换算。冬天在户外测,CT铁芯温度可能只有几度,和铭牌上的基准温度差一截,这时候直接判合格不合格,可能会有偏差。标准做法是记录环境温度,必要时做温度修正。
还有一点,零序CT的安装方式会影响测试。有些零序CT是穿芯式的,电缆从中间穿过,测试时如果模拟不了实际的穿芯条件,测出来的数据参考价值就打了折扣。条件允许的话,尽量在现场安装状态下测试,或者测试时尽量还原实际工况。实验室测的数据再漂亮,到现场一装,环境变了,可能又是另一回事。
说到底,零序CT测试不是接上线、出个报告就完事的。接线对不对、接地可不可靠、负载匹不匹配、剩磁清没清、极性验没验,每个环节都关系到最终数据的准确性。用对设备能省不少心,像LDFA-105这种综合测试仪,把伏安特性、变比、极性、退磁这些功能集成在一起,操作界面是中文的,液晶大屏显示,现场一个人就能搞定。数据还能存U盘,回去慢慢分析。对于经常跑现场的电力试验人员来说,这种一体化设备确实能提高效率。
最后唠叨一句,测试报告别光看个结论合格不合格,原始数据多看看。励磁曲线有没有拐点异常,变比误差是不是在临界值附近,这些细节往往能提前发现问题。零序CT虽然小,但它在保护系统里的角色很关键,测好了,电网安全就多一分保障。
