（广东电网有限责任公司佛山供电局528000）
摘要：主变压器的零序电流保护是反映零序故障分量的变压器零序保护，对于变压器外部接地故障和中性点直接接地侧绕组、引出线接地故障是重要的后备保护。零序电流保护采用自产零序电流作为方向元件，采用变压器中性点套管电流互感器电流作为零序过流元件，变压器中性点套管电流互感器正常运行时电流非常小，开路的隐蔽性很强，难以被发现；当外部系统发生不对称接地故障时中性点套管CT将流过很大的电流，此时开路处将发生严重的拉弧，危及设备和人身安全。本文依据工程实践，提出一种零序CT开路故障排查处理方法，提出了在主变运行时的应急处置方法及停电后的解决措施。
关键词：零序电流互感器；开路；查找
0引言
变压器的零序电流保护、变压器间隙电流保护和变压器零序电压保护一起构成了反映零序故障分量的变压器零序保护[1]，是变压器后备保护中的重要组成部分，同时也是整个电网接地保护中不可或缺的一部分[2][3]。
正常运行时系统电流三相平衡，即使考虑负荷不平衡因素后主变压器零序CT中流过的一次电流数值也很小，当零序CT二次侧开路时没有明显故障现象，正常运行时很难发现；对于直接接地系统，一旦外部系统发生严重的不对称接地故障时，主变中性点套管电流互感器将流过很大的零序电流，此时中性点零序CT的二次开路点将产生很高的电势，对设备和人身产生严重威胁。
为此本文探讨了主变压器零序CT在新投和技改、运行情况下如何排查处理其二次回路开路[4][5]，发现并预防这种危险情况的发生。
1.主变零序CT的缺陷现象及后果
主变压器的零序电流保护由主变中性点套管CT和各侧开关CT分别提供电流，在某些厂家的保护设计内会将零序CT的电流幅值和开关CT求和之后的相量方向综合判断。
正常运行时若套管CT二次侧开路，由于一次侧流过的电流非常小，对设备影响不大，正常运行时没有明显的故障特点。当零序CT一次侧流过较大电流，而二次侧又开路时，阻抗无限增大，二次电流等于零，副磁化力等于零，总磁化力等于原绕组磁化力。也就是一次电流完全变成了励磁电流，在二次线圈产生很高的电势，其峰值可达几千伏，威胁人身安全，造成保护装置、零序CT二次损坏。
2.主变零序CT的缺陷排查处理法
主变压器中性点套管CT包括高压侧中性点套管CT和中压侧中性点套管CT。下文以典型的主变高压侧中性点套管CT二次回路为例，分析若套管CT出现缺陷时现场的排查处理方法。
主变变高中性点CT的二次线由二次接线盒接至本体端子箱，再分别送至主控室的主变保护A屏、B屏，经端子排进保护装置。如图1示：主一主二保护屏的变高中性点零序CT电流取自同一个CT的不同二次绕组。
首先使用高精度钳表对比测量两组零序CT二次回路的电流值来判断是否存在开路。某220kV变电站新换主变保护的技改工作结束，在启动方案执行到带负荷测六角图时，在主二保护屏的变高中性点零序CT电流回路钳得4mA，主一保护屏的变高中性点零序CT电流回路钳得无电流显示。由于主变正常运行时，三相电流平衡，考虑误差后零序电流也非常小；4mA与0A的差别已经接近电流钳表的误差值。则主一保护屏可能存在开路，也可能由零漂误差引起，需要对缺陷进一步排查处理。
首先在主变保护屏A屏、主变保护屏B屏后端子排分别短接LL411与LN411回路，钳得电流数据与之前相同，说明可能的开路点在去往场地的回路侧；然后在图1所示端子箱分别短接两组LL411与LN411回路，钳得电流数据与之前相同，说明可能的开路点在主变压器本体套管CT端子箱与本体套管CT二次接线盒之间；本体套管CT端子箱去往保护侧的二次电缆可以通过通流试验来验证是否开路。
主变带电情况下，无法打开套管CT二次接线盒继续排查。只能采用间接方法从本体套管CT端子箱及去往保护侧的回路入手。已知1K1为公共端，1K2为300/1抽头，1K3为600/1抽头。显然a-c之间开路，拟使用1K1-1K2绕组。
在本体套管CT端子箱端子排处短接CT侧1K1-1K2（a-b），钳得短接线上电流为8mA。将LN411电缆由C端子挪至B端子，放开短接线再钳，电流为0。说明a-b之间也开路。打开a-A，b-B，c-C连接片，用万用表量得a-b，a-c之间不通，b-c通。说明1K1-1K2及1K2-1K3回路当前不通；短接b，c钳得电流为0.008A（即2×0.004A）。1K2-1K3回路通，且变比为300/1。主变中性点套管CT电流只用于零序过流判别，不用作方向元件，故无需做极性测试。上步中短接a-b后短接线中有电流的原因是：当时连片未打开，A-C之间通过保护装置形成闭合回路。
在主变正常运行时可采用如下应急处置方案：主一保护零序电流采用1K2-1K3绕组（300/1），重新整定主一保护的变高零序电流定值[6]：零序I段电流定值整定为2A、零序II段电流定值整定为1A；即CT变比减小一半时将二次整定值增大至原来的2倍。主二保护定值维持不变：变高零序I段电流定值整定为1A、零序II段电流定值整定为0.5A。
正常运行时负荷电流三相平衡使零序电流很小，即使零序CT回路出现开路也较难发现。零序CT二次接线盒的接线端子松动或者电缆断裂都可能导致开路，需要结合主变停电确认。
3预防措施
无论是新建、扩建工程，还是技改更换保护工程，如涉及一次CT本体变动，则必须进行一次升流方法验证CT回路；如不涉及一次CT本体变动但二次电缆变动，则需要进行二次通流验证CT回路。无论一次升流还是二次通流验证后，在投产验收齐全准备恢复保护屏端子排CT连片前，还必须在保护屏端子排断开CT连片，用万用表通表档对电缆侧、保护侧整个CT二次回路测量通断，确保整个CT回路的完整性。具体方法如下：
1、在保护屏端子排断开该绕组各相CT连接片；
2、如图2中，在端子排电缆侧A、B、C、N两两之间用万用表的通表档测量电缆侧CT回路的完整性；对于零序CT回路，在L、N两侧用万用表的通表档测量电缆侧CT回路的完整性。在保护侧A’、B’、C’、N’两侧两两之间用万用表的通表档测量保护侧CT回路的完整性；对于零序CT回路，在L’、N’两侧用万用表的通表档测量保护侧CT回路的完整性。
3、确保无开路后即连上所有连片，验收工作结束后不得再打开CT连接片。
实际工程中有可能只更换CT回路的一部分，对CT二次接线盒或接线盒至端子箱电缆不做改动，但不能因此对没改动的部分不作验证。因为对于正常运行中基本没有电流的CT回路（如接地、不接地零序CT），过往运行中若出现开路不容易被发现，必须借停电机会进行通断检验，以此杜绝隐患。
4结论
本文分析了主变压器中性点套管CT开路的隐蔽性及其潜在风险，结合工程实践，提出了一套完整的零序CT开路故障排查处理方法，最后总结了在CT二次回路有变动时应采取的技术防范措施。
主变中性点套管CT开路是少见的现象，容易被忽视，其处置方法也较少有文献提及，本文提出的方法具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京：中国电力出版社，1996.
[2]张项安，单强，张弦.变压器零序差动保护的几个问题[J].继电器，2005，33（15）：13-17.
[3]朱声石.主变压器零序差动保护的讨论[J].电力自动化设备，2003，10：5-8.
[4]张惠山，刘海峰.一起CT二次回路开路事故的分析[J].电力安全技术，2013，2：32-33.
[5]靳建峰，乔中华，邱文严.关于CT开路保护装置的几点见解[J].华北水利水电学院学报，2006，8：34-36.
[6]DL/T559-94220kV~500kV电网继电保护装置运行整定规程.
作者简介：
黄诗文（1982~），男，变电站值班员，在广东电网有限责任公司佛山供电局从事变电运行工作