试论电流互感器的运行与维护

2019-09-10王立

科学导报·科学工程与电力 2019年31期

王立

【摘要】熟练掌握电流互感器运行维护和应急处理措施，有助于值班运行人员及时地发现电流互感器各种异常情况，故障时迅速而準确地消除故障并恢复正常供电，使故障过程所造成的损失达到最小。本文主要对电流互感器正常运行时巡视检查的一般项目、注意事项、维护和校验的一些文章对电流、电压互感器参数的选择对测量回路的影响进行了简要分析，以供同行参考。

【关键词】电流互感器;检测;校验

1 引言

在电力系统中，互感器作为一次主要元件在开关柜中应用极其广泛。所以互感器的使用及维护显得尤为重要。分为电压互感器和电流互感器两类：电流互感器是将一次系统中的大电流，按照比例变化成适合通过仪表或继电器等二次设备，额定电流一般为5A或1A的小电流;电压互感器是将一次系统中的高电压，按比例降为额定线电压为100V的低电压，供给测量仪表和继电保护。

2 互感器的作用

1）测量仪表，继电器等二次设备与高压隔离，确保人身安全。2）能有效的避免电路中短路电流直接通过测量仪表和继电器使其不受大电流沖击而破坏。3）可进行远距离测量。

互感器的巡视检查内容：瓷瓶套管是否完好，清洁，有无裂纹放电现象，检查油位、油色是否正常，有无渗油和漏油现象，检查呼吸器是否畅通，是否有受潮变色现象，检查接线端子是否牢固，是否有发热现象，检查运行中的互感器声音是否正常，有否冒烟及异常气味。

3 电流互感器运行中的常见故障

由于电流互感器在正常运行中，二次回路接近于短路状态，一般认为无声，电流互感器故障时常伴有声音及其它现象发生。当二次回路突然开路时，在二次线圈产生很高的感应电势，其峰值可达几千伏以上，危及在二次回路上工作人员生命和设备安全，而且高压可能电弧起火。同时，由于铁芯里磁通急剧增加，达高度饱和状态。铁芯损耗发热严重，可能损坏流变的二次绕组。此时因磁通密度增加引起非正弦波，使硅钢片振动极不均匀，从而发生较大的噪声。

3.1运行过热或开路。有异常的焦臭味，甚至冒烟。产生此故障的原因是：二次开路或一次负荷电流过大。

3.2内部有放电声，声音异常或引线与外壳间有火花放电现象。产生此故障的原因是：绝缘老化、受潮引起漏电或电流互感器表面绝缘半导体涂料脱落。

3.3电容式电流互感器运行中发生爆炸。产生此故障的原因是：正常情况下其一次绕组主导电杆与外包铝箔电容屏的首屏相连，末屏接地。运行过程中，由于末屏接地线断开，末屏对地会产生很高的悬浮电位，从而使一次绕组主绝缘对地绝缘薄弱点产生局部放电。电弧将使互感器内的油电离气化，产生高压气体，造成电流互感器爆炸。

4 电流互感器的运行维护

4.1 电流互感器的过负荷运行

电流互感器可以在1.1倍额定电流下长期工作，但是长期过负荷运行时，由于磁通密度增大，铁芯饱和，会使铁芯发热，加速绝缘介质的老化，使其寿命缩短，甚至造成损坏。因此，在运行中若发现电流互感器经常过负荷时，则应及时更换。

4.2 电流互感器的二次回路开路及其处理

当电流互感器一次侧的电流不变，二次回路因某种原因开路，即二次电流等于零时，二次电流的去磁通也消失了，这样，一次电流全部变为励磁电流，使铁芯磁通饱和，将产生以下几个后果：①由于磁通饱和，磁通的波形成为平顶波，二次产生的感应电势出现尖顶波，将产生数千伏甚至更高的电压，对二次绝缘构成威胁，对人员造成危险;②使铁芯损耗增加，严重发热，将烧坏线圈绝缘;③铁芯中将产生剩磁，使电流互感器的电流差和角差增大，影响计量的准确性。

所以，电流互感器在运行中二次回路是严禁开路，如需断开仪表或继电保护回路时，需要将该接线端子短接;运行中，若发现电流互感器二次回路开路，运行人员应立即将一次侧的负荷电流减小或减到零，将所带的继电保护装置停用，并用绝缘工具进行处理。

4.3 在运行中的电流互感器二次回路上工作时的注意事项

在运行中的电流互感器二次回路上进行工作，必须按照《电业安全工作规程》的要求填写工作票，并且要注意下列几项：①工作中严禁将电流互感器二次回路开路;②根据需要在适当地点将电流互感器二次回路短路，短路应采用短路片或专用短路线，短路应妥善可靠，禁止采用熔丝或一般导线缠绕;③禁止在电流互感器与短路点之间的回路上进行任何工作;④工作时必须有人监护，使用绝缘工具，并站在绝缘垫上;⑤值班人员在清扫二次線时，应使用干燥的清扫工具，穿长袖工作服，带线手套，工作时应将手表等金属物摘下。

4.4 电流互感器及二次线的更换

运行中的电流互感器及其二次线需要更换时，除应执行有关安全工作规程的规定外，还要注意下列几项：①更换损坏的电流互感器时，应选用同样型号和规格的电流互感器，并要求极性正确、伏安特性相近，并经试验合格;②若成组更换电流互感器时，除注意上述要求外，应重新审核继电器保护整定值及仪表计量的倍率;③更换二次电缆时，电缆截面、芯数等必须满足最大负载电流的要求，并对新电缆进行绝缘电阻测定，更换后要核对接线无误;④新换上的电流互感器或更动后的二次接线，在运行前必须测定整个二次回路的极性。

5 电流互感器故障诊断与预防

5.1 故障的诊断

（1）诊断方法

① 进行预防性试验

规程规定，电流互感器的预防性试验项目有：测量绕组及末屏的绝缘电阻、介质损耗因数tgδ和油中溶解气体的色谱分析等。对这些项目的测试结果综合分析，可以发现进水受潮及制造工艺不良等方面的缺陷。

② 局部放电测量

常规绝缘试验不能检出电流互感器的局部放电型缺陷，而进行局部放电测量能灵敏地检出该类的缺陷，所以规程规定，电流互感器在大修后或必要时按国标GB5583进行局部放电测量。

5.2 预防措施

（1）一次端子引线接头要接触良好

电流互感器的一次端子引线接头部位要保证接触良好，并有足够的接触面积，以防止产生过热性故障，L2 端子与膨胀器外罩应注意做好等电位连接，防止电位悬浮。另外，对二次线引出端子应有防转动措施，防止外部操作造成内部引线扭断。

（2）测试值异常应查明原因

当投运前和运行中测得的介质损耗因数tgδ值异常时，应综合分析tgδ与温度、电压的关系;当tgδ随温度明显变化或试验电压由10kV上升到Um/3，tgδ增量超过±0.3%时，应退出运行。对色谱分析结果异常时，要跟综分析，考察其增长趋势，若数据增长较快，应引起重视，将事故消灭在萌芽状态。