常見(jiàn)電流互感器二次開(kāi)路缺陷處理分析

李堅(jiān)

摘 要：隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電保護(hù)裝置越為復(fù)雜化，其中電流互感器作為測(cè)量、控制、保護(hù)必備一重要設(shè)備。但運(yùn)行實(shí)踐中經(jīng)常出現(xiàn)電流互感器的故障情況，如開(kāi)路短路等，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，可能會(huì)使斷路器拒動(dòng)或誤動(dòng)，造成停電甚至傷人等重大事故，影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。文章針對(duì)電流互感器常見(jiàn)的故障情況進(jìn)行分析與探討，對(duì)指導(dǎo)實(shí)踐工作非常有必要。

關(guān)鍵詞：電流互感器；二次回路；缺陷

中圖分類(lèi)號(hào)：TM452 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）30-0088-02

引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)電能的要求越來(lái)提高，智能變電站逐漸發(fā)展起來(lái)了，它是數(shù)字化變電站的升級(jí)和發(fā)展，在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能電網(wǎng)的需求，對(duì)變電站自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行充實(shí)，以實(shí)現(xiàn)變電站智能化功能。智能變電站采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、計(jì)量和監(jiān)測(cè)、保護(hù)等基本功能，并且可根據(jù)需要的來(lái)支持實(shí)時(shí)性自動(dòng)控制、智能化調(diào)節(jié)、在線決策分析、互動(dòng)協(xié)同等高級(jí)應(yīng)用功能。同時(shí)，它促進(jìn)了保護(hù)越來(lái)復(fù)雜化，而電流互感器是承擔(dān)保護(hù)其中一重要角色，現(xiàn)實(shí)中電流互感器的缺陷問(wèn)題越來(lái)越多。

新型的電子互感器是智能變電站繼電保護(hù)的重要組成元件，為計(jì)量、保護(hù)、測(cè)控等精確采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。電子型互感器有很多優(yōu)點(diǎn)：（1）體積??；（2）重量輕；（3）頻帶響應(yīng)寬；（4）沒(méi)有飽和現(xiàn)象；（5）抗電磁性好；（6）沒(méi)有油化結(jié)構(gòu)；（7）絕緣度高等，便于向智能化方向發(fā)展的優(yōu)點(diǎn)，將在智能變電站中得到廣泛應(yīng)用。

1 CT二次開(kāi)路缺陷

保護(hù)用電流互感器二次開(kāi)路時(shí)，保護(hù)裝置發(fā)出TA斷線告警信號(hào)。CT二次開(kāi)路典型的問(wèn)題是可能引起繼電保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。其中，由負(fù)序、零序電流啟動(dòng)的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置頻繁動(dòng)作，但不一定出口跳閘（還有其他條件閉鎖），有些繼電保護(hù)可能自動(dòng)閉鎖（具有二次回路斷線閉鎖功能）。這些現(xiàn)象都會(huì)在后臺(tái)監(jiān)控機(jī)上發(fā)出告警信息，由值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

測(cè)量或計(jì)量用電流互感器二次開(kāi)路一般由巡視人員發(fā)現(xiàn)。當(dāng)CT二次開(kāi)路時(shí)常常伴隨一些異?，F(xiàn)象的發(fā)生。

（1）回路指示儀表指示異常。這里主要是測(cè)量回路故障或者是自動(dòng)裝置儀表的相對(duì)不靈敏或者故障。運(yùn)行人員遇到有這種情況可將相關(guān)表計(jì)互相對(duì)照比較，認(rèn)真分析是否存在故障。（2）電度表、繼電器等相關(guān)電器元件的燒壞故障等。（3）“嗡嗡”的噪音、振動(dòng)不均勻、嚴(yán)重發(fā)熱、冒煙、變色等現(xiàn)象，一般這些情況與回路負(fù)荷有關(guān)系，若當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)，導(dǎo)致回路電流進(jìn)一步增大，因磁通的密度增加和磁通的非正弦性，硅鋼片振動(dòng)加大，將產(chǎn)生很大的噪音。（4）打火現(xiàn)象，因?yàn)槲覀冎?，?dāng)電流互感器二次存在開(kāi)路時(shí)，會(huì)有高壓電，可能使CT二次線柱二次回路線圈回路元件接頭，接線端子等元件打火，嚴(yán)重時(shí)絕緣擊穿。

2 電流互感器誤差分析

從電流互感器的工作原理知道，只有勵(lì)磁電流等于零時(shí)，二次電流乘以電流比才等于一次電流，此時(shí)誤差為零。由于勵(lì)磁電流或多或少總是存在，所以電流互感器的電流誤差是負(fù)值（曲線1），如圖1。

只有采用了匝數(shù)補(bǔ)償措施后才有可能出現(xiàn)正值電流誤差（曲線2）。為了滿(mǎn)足運(yùn)行設(shè)計(jì)要求，不同電流下誤差均滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)或企標(biāo)要求，一般都要采用減匝補(bǔ)償，曲線2正是產(chǎn)品出廠時(shí)的誤差曲線。

3 電流互感器二次開(kāi)路缺陷的處理

3.1 電流互感器二次開(kāi)路常見(jiàn)的幾種原因

CT二次開(kāi)路主要有三類(lèi)原因。一是電氣設(shè)備工作的自然環(huán)境惡劣造成；二是CT本體、CT端子排或二次電纜質(zhì)量問(wèn)題。三是人為因素。具體原因陳述如下：（1）室外端子箱接線盒受潮，端子螺絲和墊片銹濁過(guò)重造成開(kāi)路。（2）二次側(cè)電纜絕緣損壞、斷線，造成二次回路開(kāi)路。但是隨著電纜質(zhì)量的提高，此種可能性很小幾乎為零。（3）交流電流回路中的連接片，由于結(jié)構(gòu)或質(zhì)量上存在著某些缺陷，在運(yùn)行中發(fā)生接觸不良而造成開(kāi)路。（4）二次回路中二次線端子接頭壓接不緊，回路電流很大時(shí)，發(fā)熱或氧化嚴(yán)重時(shí)造成開(kāi)路。（5）調(diào)試人員由于工作失誤，未將繼電器或儀表內(nèi)部的接頭接好，驗(yàn)收時(shí)未發(fā)現(xiàn)。（6）由于人為問(wèn)題在保護(hù)校驗(yàn)完畢后忘記恢復(fù)CT回路連片而引起開(kāi)路缺陷。（7）因設(shè)備更新改造在回路復(fù)雜或其他情況下誤剪短CT回路及電纜。

3.2 處理電流互感器二次開(kāi)路缺陷的具體方法

（1）發(fā)現(xiàn)CT二次開(kāi)路時(shí)，用鉗形電流表測(cè)回路電流，應(yīng)先分清故障屬于哪組電流回路，開(kāi)路的相別對(duì)保護(hù)有無(wú)影響，并向調(diào)度報(bào)告解除可能誤動(dòng)的保護(hù)。（2）在故障范圍內(nèi)，如接線端子等外部元件接線松動(dòng)、接觸不良之類(lèi)故障，可以自己先行處理，可以注意保護(hù)壓板的投退。（3）電流互感器二次回路開(kāi)路后，應(yīng)設(shè)法查明開(kāi)路位置并設(shè)法將開(kāi)路處短路。在短接處理時(shí)，必須注意安全：a.在短路二次回路線圈時(shí)，工作人員要嚴(yán)格執(zhí)行繼電保護(hù)安全措施票制度，一人操作一人監(jiān)護(hù)。與帶電設(shè)備保持適當(dāng)?shù)陌踩嚯x。b.操作時(shí)必須要做好安全措施，保證人身和設(shè)備安全。作業(yè)人員可站在絕緣墊上工作，操作人員必須穿絕緣靴，帶絕緣手套，使用帶絕緣把手的工具。嚴(yán)禁在CT與短路點(diǎn)之間的回路上工作。c.處理時(shí)盡量減小一次線圈負(fù)荷電流，把二次側(cè)短路，再來(lái)進(jìn)行其他故障處理，必要時(shí)停電相關(guān)保護(hù)裝置。d.注意短路過(guò)程中發(fā)生的現(xiàn)象，若短路時(shí)有火花，說(shuō)明短路有效，故障點(diǎn)就在短路點(diǎn)以下的回路中，可進(jìn)一步查找縮小范圍。e.當(dāng)CT源側(cè)失去接地點(diǎn)時(shí)，有必要增大臨時(shí)接地點(diǎn)。為了保證設(shè)備安全運(yùn)行，在短接或斷開(kāi)CT前，必須退出與其有關(guān)的保護(hù)。（4）若不能隨便處理的，應(yīng)保留現(xiàn)場(chǎng)匯報(bào)上級(jí)。或經(jīng)倒運(yùn)行方式轉(zhuǎn)移負(fù)荷，停電檢查處理。若CT嚴(yán)重?fù)p傷或開(kāi)路點(diǎn)在CT本身的端子上，應(yīng)轉(zhuǎn)移負(fù)載停電處理。（5）應(yīng)及時(shí)作好故障記錄。

以上是處理CT二次開(kāi)路的具體方法，主要觀察CT開(kāi)路異常現(xiàn)象確定開(kāi)路點(diǎn)。確定后，立即處理。

4 一起電流互感器二次開(kāi)路缺陷事故分析

值班人員發(fā)現(xiàn)某220kV變電站缺陷，反映該站220kV W1甲線某型號(hào)保護(hù)裝置零序保護(hù)長(zhǎng)期啟動(dòng)，并發(fā)告警信號(hào)；220kV母線保護(hù)裝置發(fā)出電流回路斷線信號(hào)。繼電保護(hù)人員檢查220kV W1甲線保護(hù)裝置、220kV母線保護(hù)裝置的電流采樣值及記錄的信號(hào)，發(fā)現(xiàn)220kV W1甲線保護(hù)裝置A相電流采樣值為3.8A，220kV母線保護(hù)裝置的A相電流采樣值為零，其他兩相相電流為2.6A；用鉗形電流表在保護(hù)裝置背板處測(cè)量220kV W1甲線保護(hù)裝置A相電流值為3.8A，220kV母線保護(hù)裝置的A相電流采樣值為零，其他兩相相電流為2.6A；說(shuō)明了保護(hù)裝置交流插件或CPU插件不存在故障，判斷電流互感器母差保護(hù)繞組二次回路有開(kāi)路，CT線路主1保護(hù)繞組二次回路有外加電流，檢查保護(hù)屏端子排、端子箱端子排的連接電纜及電流端子接線均正常；并用鉗形電流表在端子箱端子排的連接電纜接線處測(cè)量電流互感器線路主1保護(hù)繞組二次回路A相電流值為3.8A、電流互感器母差保護(hù)繞組二次回路A相電流值為零，其他兩相相電流均為2.6A；判斷電流互感器二次接線盒內(nèi)母差保護(hù)繞組接線開(kāi)路，電流互感器線路主1保護(hù)繞組有外加電流；申請(qǐng)停電處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]李貴存，劉萬(wàn)順，劉建飛，等.用波形擬合法識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流和短路電流的新原理[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2001，25（14）：15-18.

[2]李文文，崔新藝，陶慧良.利用間斷角原理的數(shù)字式變壓器保護(hù)的研究[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，1997（2）：25-29.

[3]朱亞明，鄭玉平，葉鋒，等.間斷角原理的變壓器差動(dòng)保護(hù)的性能特點(diǎn)及微機(jī)實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1996，20（11）：36-40.

[4]龐巧花.淺談變壓器差動(dòng)保護(hù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（22）：117-118.