互感器星形、三角形接线中,极性错误是隐蔽性极强的重大隐患。星形接线一相 CT 极性接反,零序采样失真,接地保护误告警;三角形接线任意一相绕组首尾颠倒,差动保护直接误跳闸。很多故障在常规变比测试中无法发现,只有依靠规范极性试验,才能在投运前排查问题,直流法、一次通流试验、六角图向量试验是现场最常用三种校验手段。
直流法是互感器极性简易测试方法,适合互感器出厂、柜内装配阶段单独校验每一台 CT、PT 极性。将直流电源正极接入一次 P1 端,负极接 P2;二次 S1 接电压表正极,S2 接负极,通电瞬间,电压表指针正向偏转,说明减极性正确,反之极性反。单台互感器极性合格,不代表整组星形、三角接线极性正确,装配串联之后,还要做整组试验,确认三相向量关系。
三相完全星形接线整组极性校验,一般采用一次通流试验,在互感器一次侧通入三相小电流,保护装置读取三相二次电流幅值、相位。正常减极性接线,一次电流从 P1 流向 P2,二次电流 S1 流出。如果某一相电流相位和另外两相反向,代表这台 CT 极性接反。星形接线极性错误最直接后果是三相矢量和异常,零序采样出现虚假零序电流,无故障情况下保护频繁告警。
CT 三角形接线极性校验难度更高,单台极性正确,串联成闭合三角回路后,接线顺序错误,同样造成向量错乱。三角接线必须做六角图向量试验,通入三相平衡一次电流,测量三角形三个引出线电流幅值、相位,绘制向量图,三相向量夹角应当符合 30° 相位偏移规律。向量夹角不对,说明绕组首尾接反,需要逐相排查,调整接线顺序。六角图是 CT 三角接线投运必做项目,不能省略。
PT 星形 + 开口三角接线极性校验,除主绕组星形,剩余开口三角绕组必须单独校验。模拟单相接地工况,通入试验电压,检查开口三角输出零序电压幅值,若输出电压几乎为零,大概率是其中一相剩余绕组极性颠倒,零序电压相互抵消,真实接地故障发生时拒动,属于严重安全隐患。
很多现场施工人员只单独测单台互感器极性,装配完成后不再做整组向量试验,留下隐患。单台互感器极性没问题,但是柜内二次接线首尾颠倒,整组接线极性错误,这类问题单台试验无法检出。极性试验要在二次配线完成之后、送电之前开展。
试验安全规范需要重视,CT 试验前,确认二次回路没有开路,三角接线试验前检查各相短接片拆除到位;试验结束,断开一次电源,对回路充分放电,再拆除试验接线。试验人员必须熟悉 CT 二次开路风险,严禁在未短接 CT 二次的情况下拆线。
不同接线极性故障现象区分,星形接线一相极性反,三相电流幅值正常,但是相位反向,零序持续存在;CT 三角接线一相极性接反,三角回路内部产生环流,引出线电流幅值异常,差动回路不平衡电流显著增大。运维人员可以根据故障现象快速锁定问题类型,指导试验排查。
在技改工程,更换互感器、重新敷设二次电缆后,无论星形还是三角接线,必须重做全套极性与向量试验。新旧互感器替换,端子编号容易混淆,很容易出现接线颠倒,很多技改事故都是更换 CT 后,没有重新校验极性,送电发生保护误动。
试验报告也是项目验收必备资料,报告中记录直流法单台极性结果、通流采样数据、六角图向量图,作为竣工资料归档。在国网、南网项目验收时,极性、六角图试验报告是强制核查项,缺少报告不予验收送电。
极性是互感器星形、三角接线的基础,单台校验和整组向量试验缺一不可。施工、调试人员掌握直流法、一次通流、六角图试验实操要点,严格落实试验流程,在送电前把极性隐患消除,避免投运之后保护误动、拒动事故。