电流互感器开路分析及常见故障处理

姚龙华,杨晓帆

（江苏省电力公司检修分公司南京运维分部,210019）

电流互感器开路分析及常见故障处理

姚龙华,杨晓帆

（江苏省电力公司检修分公司南京运维分部,210019）

电流互感器是将一次大电流转换成二次小电流的一次设备，在保护、测量的应用中起到了非常重要的作用。在电流转变的过程中，电流互感器相当于电流源，因此严禁二次侧开路运行，二次侧开路将会产生非常大的开路电压，影响到人身和设备的安全，在二次侧发生开路故障时，要及时分辨和处理。

电流互感器；二次侧；开路

0　引言

电流互感器即CT，是将电力系统一次大电流变换成与其成正比的二次小电流，输入到测量仪表或继电保护及自动装置中。CT二次回路开路故障对电力系统稳定有很大的影响，本文就造成CT二次回路开路的常见原因以及对电力系统稳定运行的影响进行分析，对于引起CT开路常见的原因列举相应实例，提出有针对性的处理方法及预防对策。

1　CT二次回路开路

1.1CT工作原理及开路的危害

CT一次绕组串联在被测线路中，二次绕组与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用。正常运行时，二次电流产生的磁通势起去磁作用，铁芯中总磁通很小，二次绕组感应电动势不超过几十伏。如果二次侧开路，二次电流的去磁作用消失，则一次电流变为励磁电流，将会在二次绕组上产生很高的电压，严重威胁二次设备和人身的安全。CT二次回路开路，则电流互感器的铁芯磁饱和，铁芯将会严重发热，烧坏二次线圈的绝缘；另外，母差、线路和主变保护会因开路相电流为零而误动或拒动。因此，正常运行中，CT的二次回路是禁止开路的。

1.2判断CT二次回路开路的方法

(1)CT二次回路某相开路时，则该回路仪表指示异常降低或为零。若此电流回路接至微机保护，则微机保护装置发“电流回路断线”告警信号。若此电流回路接至测量表计回路，则三相电流表指示不一致，该相电流指示甚至为零，功率表指示减小。若此电流回路接至电能计量回路，则电能表转速缓慢或发出告警声音。若运行中发现测量表计指示时有时无，有可能处于接触不良状态，可将有关的表计相互对照比较进行分析。

(2)电流互感器本体有异常声响。CT二次开路时因铁芯磁饱和以及磁通的非正弦性，使硅钢片振荡而且振荡不均匀，发出较大的噪声。利用红外线测温仪监测电流互感器本体有无严重发热、冒烟等异常现象来判断CT是否有开路故障。

(3)电流互感器二次回路端子、元件线头有放电、打火现象。电流二次回路开路会在二次开路处感应出非常高的电压，烧坏电流端子及接线头，严重时击穿绝缘。

2　CT开路的故障处理

2.1CT开路的故障处理步骤

对于发现电流互感器本体严重损伤或者端子排以及二次绝缘有明显烧坏的现象，则应立即转移负荷，停电进行检查处理。

对于开路故障外观不明显的，则要分清属于计量、测量、保护还是母差回路；判断方法参照1.2节中的CT开路判断。对于母差回路发出CT开路告警信号，可按照下述步骤进行查找：

1) 核对保护屏上CT的DSP采样值，记下数值。对于REB103型中阻抗母差保护，则需要记下线路CT变比，母差小CT变比，方便进行电流换算。

2) 用专用的电流测量仪表测量连入母差回路元件电流大小和1）中所记录的值进行比较。

3)分析出故障所在元件回路，在就近的试验端子上用良好的短接线将CT二次短路，再检查处理开路点，若短接时发现有火花，那么短接就是有效的，故障点就在短接点火以下的回路中，可进一步查找。若短接时没有火花，则可能短接无效，逐步向前变换短接点，缩小范围检查。

对于线路、主变保护或测量、计量回路的开路处理，则可直接从上述3）步骤开始进行。

2.2CT开路常见故障处理方法

2.2.1元件生产质量问题

交流电流回路中的电流端子，由于结构或质量上的缺陷造成开路。因此要选用质量可靠的端子，对于有质量问题的端子及时更换。

案例1：某110kV变电所110kV母联电流互感器端子箱内部分电流端子的连接片出现细小的裂纹，导到B相CT出现较大的异常声响的情况出现。后来查明这是由于该端子箱采用的电流端子的质量不过关，在用力紧固连接片螺丝的过程中，连接片出现肉眼不宜发现的裂痕，导到电流回路负载增大，CT出现异常声响。更换合格的电流端子，消除缺陷。

2.2.2工作中人为因素

如工作中电流端子接线螺丝未拧紧或工作后忘记恢复已打开的电流端子，造成电流二次回路开路。人为因素不可小视，现场工作人员应加强工作责任心，严格遵守作业规程，认真执行现场工作标准化作业指导书。电流回路的拆线工作应作好记录，恢复接线按照记录，不可凭记忆恢复接线。

案例2：南京某500kV变电站，其220kV部分母线运行方式为双母双分段。母差保护采用ABB生产的REB103系列保护。其母联和分段开关都在合位，近期因为母联、分段开关进行保护定校，需要开环运行。拉开分段开关2500后，母差即发告警信息，为II母运行异常。此时，运行在II母上的元件有两条线路，分段开关2600和母联开关2530；经测量其它元件的电流都正常，2530的N线电流为零，2530有两组CT分别接入RB1屏和RB2屏，两组CT的电流相位理论上应偏差180度，实际测量角度漂忽不定，经检查为接入RB2屏CT的N线开路。

在合环运行时，流过2530的CT电流比较小，没有达到保护整定的CT断线告警值，因此保护不发告警信号。当2500开关分开后，流经2530的电流变大，达到告警值，发CT开路告警信号。

REB103所用的辅助变流器原边开路时，从保护装置看过去表现为很大的开路测量阻抗ZMCC。若此时发生区外故障，理论上流入电流应等于流出电流，由于ZMCC为很大的阻抗，此时很小，故障电流将被迫流进差动回路，保护将极可能误动。

3　结语

电流互感器二次回路开路是非常严重的问题，防止二次回路开路应以预防为主。在二次回路上工作要以严谨细致的态度进行，要严格执行安全工作规定，杜绝人为造成二次回路开路故障；另外要加强设备的检查、巡视工作，发现二次设备有接触不良等异常情况必须及时处理，防止电流互感器二次回路开路故障，保证电力系统的安全稳定运行。

［1］ 国家电力调度中心.继电保护培训教材.中国电力出版社，2009

［2］ 林海源，吕庭钦，林缔等.母差保护改造现场施工常见问题分析.电工技术，2007，35(10):72-75

姚龙华，男，硕士研究生，主要从事电力系统继电保护工作；

Open circuit analysis and common fault treatment of current transformer

Yao Longhua,Yang Xiaofan
（Jiangsu electric powermaintenance branch company Nanjing operation and maintenance branch,210019）

The current transformer is a large current will be converted into a small current two devices, in the protection,measurement of the application has played a very important role.In the process of current change in current transformer equivalent current source,therefore no two secondary side open circuit operation,will produce two side open circuit voltage very large,affect the safety of people and equipment, occurred in the two sides of the open circuit fault,timely resolution and processing.

current transformer;two sides;open circuit