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摘要：传统的智能变电站常用电子式互感器来实现电压、电流的采集，然而这种互感器在工作中体现出一定的缺点和不足，最典型的就是安全等级低、性质与功能不稳定、而且容易出现损坏现象等等，经过发展和更新，电流互感器被引入其中，发挥着继电保护功能和作用，然而，必须正确优选电流互感器绕组，才能消除一些不良弊端和问题，才能有效支持智能变电站的正常运转，发挥保护功能。本文结合一个断路器内部故障，分析了智能变电站保护用电流互感器配置的问题以及解决对策。
关键词：智能变电站 电流互感器 配置问题 解决对策
随着电力技术的发展，智能变电站逐渐取代了传统变电站，继电保护也得到了发展和升级，这其中电流互感器发挥了重要作用，然而，其绕组选择问题仍然十分关键，他直接关系到保护作用的发挥，因此，必须积极重视电流互感器的配置问题，与互感器相关的断路器同样是电力系统运行的关键，其正常运转与否直接影响着电网的稳定常规运行，必须将二者有效配合起来，采取科学的解决对策。
一、常见的保护用电流互感器配置模式
在实际的智能变电站电流互感器配置中，通常选择双重电流互感器链接模式，因为配置单个电流互感器在工作过程中常常出现主保护死区现象，具体的双重配置方案中，将TPY绕组为母线、线路与变压器等发挥保护功能，而5P绕组则为断路器提供保护功效，具体的保护主要体现在以下两大模式：
模式一：TPY绕组与5p绕组各自被配置在断路器的两端，其中5p绕组在TPY绕组的外端，如下图所示：
模式二：TPY绕组在断路器的两端各自分布，5p绕组则被安装在断路器的一端，如下图所示：
以上两种电流互感器配置方案中，间隔I的保护1和母线的保护1同时使用同一个TPY绕组，间隔I的保护2和母线I的保护2同时使用另一个TPY绕组。
二、电流互感器配置方案存在的问题分析
继电保护主要由保护设备和与其关联的二次回路共同构成，成为一个保护整体发挥着保护功能。因为受到各种因素的影响，在实际的电流互感器运行过程中常会出现单套继电保护不动作、不运转等问题。例如：智能终端出现问题、保护定值要进行改动、合并单元不正常等等。
当出现以上问题时，一旦区内出现问题，就要确保双重化配置中的另一个继电保护可以稳定、安全地发挥作用，及时排除故障。所以，根据相关的制度流程可以看出：电流互感器二次绕组必须进行科学地配置，防止出现一套保护无法发挥作用时，整个区内都无法动作的问题。
从以上两种配置方法中能够看出：双重化配置的双套保护无法在断路器中彻底进行交叉重叠，如果其中的一个保护设备或者其二次回路由于出现问题而无法动作时，就非常容易在断路器中出现保护性障碍，也就是无法发挥保护性功能，这样就无法确保电网的安全运转。
模式一中的问题：电流互感器中最主要的部件的绕组，其布局方位极大地影响着这一保护实施的范围，在这一配置模式下，由于TPY绕组数有限，因为两个间隔保护以及母线保护等都在同时使用TPY绕组，这样就容易造成无法实现电流互感器双重配置。
模式二中的问题：断路器的每一段都只对应一组TPY绕组，也可能出现同模式一同样的问题或不足，同时，因为TPY以及5P绕组分配、布置不科學，其中也会造成非常严重故障的出现，也就是很多故障失灵保护会由于无法监测出故障电流而没有办法运转，出现保护死区。
三、电流互感器配置问题的解决对策
1、优化工程设计
为了积极控制当前方案中存在的问题，就需要根据继电保护新规定，做好工程设计工作，配上充足的保护用电流互感器二次绕组，同时要确保不同的绕组间都能够科学、有效配合工作，防止出现拒动死角，可以采取以下优化模式：
模式三：在断路器的每一端各自配有两组TPY绕组与一组5p绕组，同时，要确保5P绕组在TPY的内部，这样间隔I的两个保护与母线I的两个保护都能够在断路器所在区域达到完全交叉效果，这样其中的任意一台保护出现问题时，不至于造成整体上的死区，这就是与模式一、二相比更加先进、优势的地方，然而，这一配置方式往往增加了成本投入，但是其优势优点也集中体现出来。
2、系统运行的优化
一些已经建成并投入使用的变电站，尤其是那些已经引入GIS组合的一些变电站，在电流互感器的引入、配置与使用都有一定的压力，因此，应该将运行作为切入口，来深入探究保护拒动的波及范围，进而使用更加科学的方法，防止出现保护死区。
模式二存在的主要问题是：如果故障问题出现，其解除时间无法确保系统自身安全工作，也就是形成交叉运行的两台保护中有一台拒绝工作，整个断路器功效全无，针对这一问题的解决方法为：如果母线I的保护2拒绝动作，可以对母线I实行转冷处理并准备下一步使用，对于母线II也采取同样的方法。
如果间隔I的保护1拒动，对应链接的边断路器则要采取转冷备用，间隔II采取同样措施。
对于模式三中的问题可以采取以下解决对策：如果母线I的保护2不动作，母线I实行转冷备用；如果母线II的保护2不动作，同样的处理方法。
如果间隔II的保护2不工作时，则要对这一串的中断路器实施转冷备用方法，通过上面的方法，其他断路器出现问题时，则可以通过失灵保护来革除问题，如果问题消除时间无法达到系统安全工作的需要，可以在交叉的两台保护中其中的一台不工作时，来阻断这个断路器。
采取以上方法能够有效控制死区的出现，但是也存在一些弊端和问题，那就是系统工作的安全性与变通性会稍有影响。
3、保护配置的优化
将死区保护功能配备在线路或者变压器保护中，能够有效控制模式二中的保护死区出现，从而积极防范电流互感器可能出现的问题。
如果线路差动保护以及变压器保护正常运转，此时如果其中一台断路器被关闭后其电流依然很大，高出门槛值，就可以断定这就是死区故障，此时的做法是延时断开同这一断路器临近的一切断路器。
同时，对于模式二问题的解决，也可以把断路器保护2的电流更新为来源于断路器另一端TPY绕组，以此来控制保护死区的出现。然而，当失灵保护启动TPY绕组时，则应该对保护算法加以转换、调节，这样才能符合绕组性质。
通过上面的方法能够有效控制模式二中保护拒动的问题，但其中的不足在于可能会使保护的算法相对变得繁琐。
总结：
综合以上分析可以看出，智能变电站保护用电流互感器在配置与使用方面仍然存在一些弱点和缺陷，也就是当其中一台保护无法发挥作用时，断路器中故障会有死区出现，这无疑单个了变电系统的正常运行，也容易引发故障隐患，必须积极探究消除动作死区的方法，全面维护变电系统的安全、稳定运行。
参考文献：
[1] 朱林，陈金富，段献忠.数字化变电站冗余体系结构的改进及其可靠性和经济性评估[J].电工技术学报，2009，24（10）：147-151.
[2]童悦，李红斌，张明明，等.一种全数字化高压电流互感器在线校验系统[J].电工技术学报，2010，25（8）：59.64.
[3]赵曼勇，舒双焰，赵有铖.高压电网防保护死区电流互感器保护绕组的配置及反措[J].电力系统保护与控制，2010，38（5）：132-134
[4]杨忠礼，牛元泰，吴征，等.500 kV罐式断路器电流互感器二次回路接线错误的分析及对策[J].高压电器，2012，48（8）：94-98.
[5]赵佰成，徐炜彬，曲绍杰.220 kV 典型保护死区问题的探讨[J].电力系统保护与控制，2010，38（13）：130.132.
关键词：智能变电站 电流互感器 配置问题 解决对策
随着电力技术的发展，智能变电站逐渐取代了传统变电站，继电保护也得到了发展和升级，这其中电流互感器发挥了重要作用，然而，其绕组选择问题仍然十分关键，他直接关系到保护作用的发挥，因此，必须积极重视电流互感器的配置问题，与互感器相关的断路器同样是电力系统运行的关键，其正常运转与否直接影响着电网的稳定常规运行，必须将二者有效配合起来，采取科学的解决对策。
一、常见的保护用电流互感器配置模式
在实际的智能变电站电流互感器配置中，通常选择双重电流互感器链接模式，因为配置单个电流互感器在工作过程中常常出现主保护死区现象，具体的双重配置方案中，将TPY绕组为母线、线路与变压器等发挥保护功能，而5P绕组则为断路器提供保护功效，具体的保护主要体现在以下两大模式：
模式一：TPY绕组与5p绕组各自被配置在断路器的两端，其中5p绕组在TPY绕组的外端，如下图所示：
模式二：TPY绕组在断路器的两端各自分布，5p绕组则被安装在断路器的一端，如下图所示：
以上两种电流互感器配置方案中，间隔I的保护1和母线的保护1同时使用同一个TPY绕组，间隔I的保护2和母线I的保护2同时使用另一个TPY绕组。
二、电流互感器配置方案存在的问题分析
继电保护主要由保护设备和与其关联的二次回路共同构成，成为一个保护整体发挥着保护功能。因为受到各种因素的影响，在实际的电流互感器运行过程中常会出现单套继电保护不动作、不运转等问题。例如：智能终端出现问题、保护定值要进行改动、合并单元不正常等等。
当出现以上问题时，一旦区内出现问题，就要确保双重化配置中的另一个继电保护可以稳定、安全地发挥作用，及时排除故障。所以，根据相关的制度流程可以看出：电流互感器二次绕组必须进行科学地配置，防止出现一套保护无法发挥作用时，整个区内都无法动作的问题。
从以上两种配置方法中能够看出：双重化配置的双套保护无法在断路器中彻底进行交叉重叠，如果其中的一个保护设备或者其二次回路由于出现问题而无法动作时，就非常容易在断路器中出现保护性障碍，也就是无法发挥保护性功能，这样就无法确保电网的安全运转。
模式一中的问题：电流互感器中最主要的部件的绕组，其布局方位极大地影响着这一保护实施的范围，在这一配置模式下，由于TPY绕组数有限，因为两个间隔保护以及母线保护等都在同时使用TPY绕组，这样就容易造成无法实现电流互感器双重配置。
模式二中的问题：断路器的每一段都只对应一组TPY绕组，也可能出现同模式一同样的问题或不足，同时，因为TPY以及5P绕组分配、布置不科學，其中也会造成非常严重故障的出现，也就是很多故障失灵保护会由于无法监测出故障电流而没有办法运转，出现保护死区。
三、电流互感器配置问题的解决对策
1、优化工程设计
为了积极控制当前方案中存在的问题，就需要根据继电保护新规定，做好工程设计工作，配上充足的保护用电流互感器二次绕组，同时要确保不同的绕组间都能够科学、有效配合工作，防止出现拒动死角，可以采取以下优化模式：
模式三：在断路器的每一端各自配有两组TPY绕组与一组5p绕组，同时，要确保5P绕组在TPY的内部，这样间隔I的两个保护与母线I的两个保护都能够在断路器所在区域达到完全交叉效果，这样其中的任意一台保护出现问题时，不至于造成整体上的死区，这就是与模式一、二相比更加先进、优势的地方，然而，这一配置方式往往增加了成本投入，但是其优势优点也集中体现出来。
2、系统运行的优化
一些已经建成并投入使用的变电站，尤其是那些已经引入GIS组合的一些变电站，在电流互感器的引入、配置与使用都有一定的压力，因此，应该将运行作为切入口，来深入探究保护拒动的波及范围，进而使用更加科学的方法，防止出现保护死区。
模式二存在的主要问题是：如果故障问题出现，其解除时间无法确保系统自身安全工作，也就是形成交叉运行的两台保护中有一台拒绝工作，整个断路器功效全无，针对这一问题的解决方法为：如果母线I的保护2拒绝动作，可以对母线I实行转冷处理并准备下一步使用，对于母线II也采取同样的方法。
如果间隔I的保护1拒动，对应链接的边断路器则要采取转冷备用，间隔II采取同样措施。
对于模式三中的问题可以采取以下解决对策：如果母线I的保护2不动作，母线I实行转冷备用；如果母线II的保护2不动作，同样的处理方法。
如果间隔II的保护2不工作时，则要对这一串的中断路器实施转冷备用方法，通过上面的方法，其他断路器出现问题时，则可以通过失灵保护来革除问题，如果问题消除时间无法达到系统安全工作的需要，可以在交叉的两台保护中其中的一台不工作时，来阻断这个断路器。
采取以上方法能够有效控制死区的出现，但是也存在一些弊端和问题，那就是系统工作的安全性与变通性会稍有影响。
3、保护配置的优化
将死区保护功能配备在线路或者变压器保护中，能够有效控制模式二中的保护死区出现，从而积极防范电流互感器可能出现的问题。
如果线路差动保护以及变压器保护正常运转，此时如果其中一台断路器被关闭后其电流依然很大，高出门槛值，就可以断定这就是死区故障，此时的做法是延时断开同这一断路器临近的一切断路器。
同时，对于模式二问题的解决，也可以把断路器保护2的电流更新为来源于断路器另一端TPY绕组，以此来控制保护死区的出现。然而，当失灵保护启动TPY绕组时，则应该对保护算法加以转换、调节，这样才能符合绕组性质。
通过上面的方法能够有效控制模式二中保护拒动的问题，但其中的不足在于可能会使保护的算法相对变得繁琐。
总结：
综合以上分析可以看出，智能变电站保护用电流互感器在配置与使用方面仍然存在一些弱点和缺陷，也就是当其中一台保护无法发挥作用时，断路器中故障会有死区出现，这无疑单个了变电系统的正常运行，也容易引发故障隐患，必须积极探究消除动作死区的方法，全面维护变电系统的安全、稳定运行。
参考文献：
[1] 朱林，陈金富，段献忠.数字化变电站冗余体系结构的改进及其可靠性和经济性评估[J].电工技术学报，2009，24（10）：147-151.
[2]童悦，李红斌，张明明，等.一种全数字化高压电流互感器在线校验系统[J].电工技术学报，2010，25（8）：59.64.
[3]赵曼勇，舒双焰，赵有铖.高压电网防保护死区电流互感器保护绕组的配置及反措[J].电力系统保护与控制，2010，38（5）：132-134
[4]杨忠礼，牛元泰，吴征，等.500 kV罐式断路器电流互感器二次回路接线错误的分析及对策[J].高压电器，2012，48（8）：94-98.
[5]赵佰成，徐炜彬，曲绍杰.220 kV 典型保护死区问题的探讨[J].电力系统保护与控制，2010，38（13）：130.132.