关于电流互感器断线分析

关于电流互感器断线分析

张志良

辽宁省送变电工程有限公司，辽宁， 110000

身份证号码：21010219690408****

摘要：电流互感器运行状况的好坏不仅关系到一次设备安全运行水平，还关系到相关二次设备的运行状况。电流互感器的故障一般可分为电流互感器内部故障和外部故障，内部故障一般由于绕组绝缘击穿、渗油、漏气等原因造成，外部故障往往是由于连接线夹接触不良导致发热等因素造成。近年来，电流互感器因设备质量问题和工艺不过关等因素，电流互感器故障引起停电事故的案例频发，给电网稳定运行和安全供电带来负面影响。

关键词：叠加定理；电流互感器；等值电路；线性；断线

引言

电流互感器正常运行时，二次电流产生的磁通势对一次电流产生的磁通势起去磁作用，励磁电流很小.如果二次侧开路，二次电流的去磁作用消失，其一次电流完全变为励磁电流，铁芯内磁通剧增将处于高度饱和状态，损耗增大，严重发热，甚至烧坏绝缘。因为二次绕组的匝数很多，根据电磁感应定律E＝４.44NfΦm，二次绕组两端将产生很高的感应电动势，可能损坏二次绕组绝缘且严重危及人身安全.当发生二次侧开路故障时，迅速地找出故障点并加以排除就显得尤为重要。

1叠加定理与故障分析

叠加定理是线性电路的一个基本原理.在线性电路中，当有两个或两个以上独立电源（电压源或电流源）作用时，任意支路的电流或电压都可认为是电路中各电源单独作用而其它电源不作用，在该支路中产生的各电流分量或电压分量的代数和.电力系统是多电源网络，这些电源电动势的幅值和相位不同，各种故障计算复杂.在假定电力系统是线性网络的前提下，可采用叠加定理进行简化计算，将故障前状态和故障后状态进行叠加即可得到故障状态。

2电流互感器电流异常原因

2.1中性线故障

与二次侧开路不同，中性线断开故障具有较强的隐蔽性，此时电流互感器的各相电流值均不为零，电流互感器也无异常响声。对于三相星形接线，会出现中性点位移，尽管一次侧三相负荷对称，二次电流却不再对称；对于两相不完全星形接线，会出现两相电流值完全相等、相位相反且中性线电流为零的情况，由于此时二次电流值的大小及相位均不正确，将会使计量结果产生严重偏差，并对继电保护等装置的工作产生影响。综上分析，电流互感器的二次侧电流异常包括数值异常和相位异常，运行中切不可仅靠有无电流指示作为故障判别的唯一标准。电流互感器的安装、试验阶段为该型故障的多发阶段，必须规范电流互感器安装工艺、推进电气试验标准化操作，还应做到以下2点。

（1）差动保护在投入运行前，必须测量各中性线的不平衡电流、电压，以保证保护装置和二次回路接线的正确性。

（2）电流互感器的二次绕组只允许有一点接地，其中：公用电流互感器二次绕组的二次回路，必须在相关保护柜屏内一点接地；独立的电流互感器的二次回路应在开关场一点接地。

2.2二次侧开路

电流互感器正常工作时严禁二次侧开路运行，一旦二次侧发生开路故障，二次侧电流将显示为零，二次回路中将会出现危及人身的高电压，同时出现铁芯发热和异响（嗡嗡声），且随负荷的增加而增加。这时，可能出现过电流保护的拒动或差动保护的误动、计量表计的停转等。接二次线时压接到绝缘层、试验后电流连片未恢复、安装螺丝未拧紧等均会造成二次侧开路。

2.3误接线

运行中的电流互感器二次绕组严禁开路，但对于多抽头电流互感器，工作抽头接线，备用抽头必须开路，不得短路，否则将会对工作抽头的变流比产生影响，造成二次电流数值异常。当电流互感器的极性接错时，将会导致二次电流的相位异常，直接对计量回路和部分保护回路产生影响。

3处理措施

3.1人员分配

根据事故现象，初步判断为计量回路CT断线，应快速进行事故处理。由班长进行指挥：一人监盘，时刻注意负荷变化情况；一人配合技术人员，进行现场故障查找；一人汇报车间领导及电力调度。

3.2GIS电子式互感器运行异常时的处理方法

GIS是指气体绝缘金属封闭开关设备，由断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套管或电缆终端等元件组合封闭在接地的金属壳内，充以一定压力的六氟化硫气体作为绝缘介质和灭弧介质所组成的成套开关设备。GIS电子式电流、电压互感器可用于66kV（110，220，330kV或500kV）六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）中，测量一次电流、电压，输出信号供数字化计量、测控及继电器保护装置使用，可用于户内及户外环境下。

3.2.1GIS设备母线电子式电压互感器（简称EVT）运行异常时的处理方法

（1）当母线电子式互感器气室有放电声，立即上报调度。依据调度令将故障电压互感器母线上的负荷倒至电压互感器正常运行母线后，用母联断路器拉开故障母线电子式互感器。

（2）母线电子式互感器采样DSP板卡的“OK”绿灯灭，而“STALL”红灯长时间亮。采样DSP板卡插件故障，立即上报调度。依据调度令将故障互感器母线上负荷倒至正常运行母线或电压二次并列操作后，停运故障母线电子式互感器。

（3）母线电子式互感器“报警”灯亮，装置自检异常时点亮，并根据合并器显示报文检查故障原因，不能处理则立即将缺陷上报调度。

（4）“远端模块”报警灯在远端模块故障时点亮，应立即上报调度和工区，同时检查上传数据是否正常，检查远端模块电源、传输光缆、接口盒情况，不能处理则上报缺陷，并依据调度令进行倒故障互感器母线上负荷至正常运行母线，或电压二次并列操作后，停运故障母线电子式互感器。

3.2.2GIS设备电子式电压互感器运行异常时的处理方法

（1）线路电子式互感器有异常音响时，立即上报调度，记录时间和光字牌及各种信号、报文，并根据调度令将故障支路停运检修。

（2）主变压器三侧断路器电子式互感器有异常音响时，立即上报调度，记录时间和光字牌及各种信号、报文，根据不同情况依据调度令进行处理。

（3）电子式互感器传输数据中断时，立即向调度和有关部门汇报，依据调度令进行处理，根据报文检查光纤、远端模块、合并器外观是否损坏，工作电源是否正常，无法消除时，根据调度令将相关设备停运。

3.3CT断线的处理方法

检查处理CT二次开路故障，必须将设备停运，如遇特殊情况不能停电的，则应转移下级负荷，使故障回路负荷电流为零或最小，以降低二次回路的电压。操作时注意安全，要站在绝缘垫上，戴好绝缘手套，使用绝缘良好的工具。

（1）发现CT二次开路，要先分清是哪一组电流回路故障、开路的相别、对保护有无影响，汇报调度，解除有可能误动的保护。

（2）尽快设法在就近的试验端子上用良好的短接线按图纸将CT二次短路，再检查处理开路点。

结语

设备安装工艺和制造质量的好坏直接关系电网安全运行水平，粗糙的工艺和设计缺陷都会给设备安全运行带来巨大隐患。在设备全过程管理上，要加强对厂内监造、出厂检测、关键点见证、验收质量等重要环节的管控力度，运检单位要积极结合带电检测、机器人智能巡检、充气式电流互感器SF6压力在线监测及远传系统等有效手段，实现对重要设备运行工况的实时在线监测，降低设备故障率，保障电网安全运行。

参考文献

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