常见电流互感器二次开路缺陷处理分析

李坚

摘 要：随着电力系统的发展，继电保护装置越为复杂化，其中电流互感器作为测量、控制、保护必备一重要设备。但运行实践中经常出现电流互感器的故障情况，如开路短路等，一旦系统发生故障，可能会使断路器拒动或误动，造成停电甚至伤人等重大事故，影响电网的正常运行。文章针对电流互感器常见的故障情况进行分析与探讨，对指导实践工作非常有必要。

关键词：电流互感器；二次回路；缺陷

中图分类号：TM452 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）30-0088-02

引言

随着国民经济对电能的要求越来提高，智能变电站逐渐发展起来了，它是数字化变电站的升级和发展，在数字化变电站的基础上，结合智能电网的需求，对变电站自动化技术进行充实，以实现变电站智能化功能。智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、计量和监测、保护等基本功能，并且可根据需要的来支持实时性自动控制、智能化调节、在线决策分析、互动协同等高级应用功能。同时，它促进了保护越来复杂化，而电流互感器是承担保护其中一重要角色，现实中电流互感器的缺陷问题越来越多。

新型的电子互感器是智能变电站继电保护的重要组成元件，为计量、保护、测控等精确采集实时数据信息。电子型互感器有很多优点：（1）体积小；（2）重量轻；（3）频带响应宽；（4）没有饱和现象；（5）抗电磁性好；（6）没有油化结构；（7）绝缘度高等，便于向智能化方向发展的优点，将在智能变电站中得到广泛应用。

1 CT二次开路缺陷

保护用电流互感器二次开路时，保护装置发出TA断线告警信号。CT二次开路典型的问题是可能引起继电保护误动或拒动。其中，由负序、零序电流启动的继电保护和自动装置频繁动作，但不一定出口跳闸（还有其他条件闭锁），有些继电保护可能自动闭锁（具有二次回路断线闭锁功能）。这些现象都会在后台监控机上发出告警信息，由值班人员及时发现。

测量或计量用电流互感器二次开路一般由巡视人员发现。当CT二次开路时常常伴随一些异常现象的发生。

（1）回路指示仪表指示异常。这里主要是测量回路故障或者是自动装置仪表的相对不灵敏或者故障。运行人员遇到有这种情况可将相关表计互相对照比较，认真分析是否存在故障。（2）电度表、继电器等相关电器元件的烧坏故障等。（3）“嗡嗡”的噪音、振动不均匀、严重发热、冒烟、变色等现象，一般这些情况与回路负荷有关系，若当负荷增大时，导致回路电流进一步增大，因磁通的密度增加和磁通的非正弦性，硅钢片振动加大，将产生很大的噪音。（4）打火现象，因为我们知道，當电流互感器二次存在开路时，会有高压电，可能使CT二次线柱二次回路线圈回路元件接头，接线端子等元件打火，严重时绝缘击穿。

2 电流互感器误差分析

从电流互感器的工作原理知道，只有励磁电流等于零时，二次电流乘以电流比才等于一次电流，此时误差为零。由于励磁电流或多或少总是存在，所以电流互感器的电流误差是负值（曲线1），如图1。

只有采用了匝数补偿措施后才有可能出现正值电流误差（曲线2）。为了满足运行设计要求，不同电流下误差均满足国标或企标要求，一般都要采用减匝补偿，曲线2正是产品出厂时的误差曲线。

3 电流互感器二次开路缺陷的处理

3.1 电流互感器二次开路常见的几种原因

CT二次开路主要有三类原因。一是电气设备工作的自然环境恶劣造成；二是CT本体、CT端子排或二次电缆质量问题。三是人为因素。具体原因陈述如下：（1）室外端子箱接线盒受潮，端子螺丝和垫片锈浊过重造成开路。（2）二次侧电缆绝缘损坏、断线，造成二次回路开路。但是随着电缆质量的提高，此种可能性很小几乎为零。（3）交流电流回路中的连接片，由于结构或质量上存在着某些缺陷，在运行中发生接触不良而造成开路。（4）二次回路中二次线端子接头压接不紧，回路电流很大时，发热或氧化严重时造成开路。（5）调试人员由于工作失误，未将继电器或仪表内部的接头接好，验收时未发现。（6）由于人为问题在保护校验完毕后忘记恢复CT回路连片而引起开路缺陷。（7）因设备更新改造在回路复杂或其他情况下误剪短CT回路及电缆。

3.2 处理电流互感器二次开路缺陷的具体方法

（1）发现CT二次开路时，用钳形电流表测回路电流，应先分清故障属于哪组电流回路，开路的相别对保护有无影响，并向调度报告解除可能误动的保护。（2）在故障范围内，如接线端子等外部元件接线松动、接触不良之类故障，可以自己先行处理，可以注意保护压板的投退。（3）电流互感器二次回路开路后，应设法查明开路位置并设法将开路处短路。在短接处理时，必须注意安全：a.在短路二次回路线圈时，工作人员要严格执行继电保护安全措施票制度，一人操作一人监护。与带电设备保持适当的安全距离。b.操作时必须要做好安全措施，保证人身和设备安全。作业人员可站在绝缘垫上工作，操作人员必须穿绝缘靴，带绝缘手套，使用带绝缘把手的工具。严禁在CT与短路点之间的回路上工作。c.处理时尽量减小一次线圈负荷电流，把二次侧短路，再来进行其他故障处理，必要时停电相关保护装置。d.注意短路过程中发生的现象，若短路时有火花，说明短路有效，故障点就在短路点以下的回路中，可进一步查找缩小范围。e.当CT源侧失去接地点时，有必要增大临时接地点。为了保证设备安全运行，在短接或断开CT前，必须退出与其有关的保护。（4）若不能随便处理的，应保留现场汇报上级。或经倒运行方式转移负荷，停电检查处理。若CT严重损伤或开路点在CT本身的端子上，应转移负载停电处理。（5）应及时作好故障记录。

以上是处理CT二次开路的具体方法，主要观察CT开路异常现象确定开路点。确定后，立即处理。

4 一起电流互感器二次开路缺陷事故分析

值班人员发现某220kV变电站缺陷，反映该站220kV W1甲线某型号保护装置零序保护长期启动，并发告警信号；220kV母线保护装置发出电流回路断线信号。继电保护人员检查220kV W1甲线保护装置、220kV母线保护装置的电流采样值及记录的信号，发现220kV W1甲线保护装置A相电流采样值为3.8A，220kV母线保护装置的A相电流采样值为零，其他两相相电流为2.6A；用钳形电流表在保护装置背板处测量220kV W1甲线保护装置A相电流值为3.8A，220kV母线保护装置的A相电流采样值为零，其他两相相电流为2.6A；说明了保护装置交流插件或CPU插件不存在故障，判断电流互感器母差保护绕组二次回路有开路，CT线路主1保护绕组二次回路有外加电流，检查保护屏端子排、端子箱端子排的连接电缆及电流端子接线均正常；并用钳形电流表在端子箱端子排的连接电缆接线处测量电流互感器线路主1保护绕组二次回路A相电流值为3.8A、电流互感器母差保护绕组二次回路A相电流值为零，其他两相相电流均为2.6A；判断电流互感器二次接线盒内母差保护绕组接线开路，电流互感器线路主1保护绕组有外加电流；申请停电处理。

参考文献：

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