宽厚板线35 kV高压电流互感器二次线发热故障分析
2019-10-14石硕王凯
石硕 王凯
摘 要：对我厂35 kV电磁站高压电流互感器所发生的故障进行分析，简述故障发生的原因和后果，以及检查的方法，
关键词：高压电流互感器；发热；故障；分析
1 前言
在电力系统中电流互感器起着不可或缺的作用。如果高压电流互感器二次侧断线，二次侧感应电压可达几千伏，存在人身触电、设备损坏等严重危险，严重影响电力系统的正常运行。现就电流互感器故障原因、判断及分析做一探讨。
2 电流互感器的原理
电流互感器利用变压器原、副边电流成比例的特点制成。其工作原理、等值电路也与一般变压器相同，只是其原边绕组串联在被测电路中，且匝数很少；副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载。原边电流（即被测电流）和副边电流取决于被测线路的负载，而与电流互感器的副边负载无关。由于副边低阻抗负载，所以原、副边电压 U 1 和Uc 2 都很小，励磁电流 I 0 也很小。电流互感器二次电流的大小由一次电流决定，二次电流产生的磁势，是平衡一次电流的磁势的。若二次开路，其阻抗无限大，二次电流等于零，其磁势也等于零，就不能去平衡一次电流产生的磁势，那么一次电流将全部作用于激磁，使铁芯严重饱和。磁饱和使铁损增大，电流互感器發热，电流互感器线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。还会在铁芯上产生剩磁，增大互感器误差。最严重的是由于磁饱和，
交变磁通的正弦波变为梯形波，在磁通迅速变化的瞬间，二次线圈上将感应出很高的电压，其峰值可达几千伏，如此高的电压作用在二次线圈和二次回路上，对人身和设备都存在着严重的威胁。所以电流互感器在任何时候都是不允许二次侧开路运行。电流互感器的接线方式按其所接负载的运行要求确定。最常用的接线方式为单相，三相星形和不完全星形，如图 1、图 2、图 3。
3 电流互感器在我厂发生故障的案例及原因分析。
2019年5月28日，在观察后台综保数据时发现04365进线A相电流数据为零，怀疑进线柜电流互感器存在问题，于是去高压柜出检查综保单元及检测单元，发现综保单元三相电流显示正常，检测单元A相电流显示为零，用电流卡表对A相电流进行检测显示也为零。
检查二次侧线路时，发现接线端子处有发热灼烧迹象，N相连接处灼烧严重，如图4，用热成像仪进行检测发现没有发热迹象，检查历史曲线发现5月22号时A相电流时断时续，24号以后A相电流显示为零。
对04365进行停电操作后，对进线柜电流互感器进行检测，未发现异常，于是对其他高压柜进行排查发现04366、TCR高压柜均存在发热灼烧的现象，如图5。
通过对发现端子进行分析发现，大部分发热端子都出现在N相，N相的特点是几个端子连片连在一起，通过分析，一旦端子虚接形成开路，在线与线之间形成涡流，发热量变大乃至发热起火，存在重大安全隐患。
通过此次隐患处理，做针对性预防方案，对接线端子尤其是N相端子进行周期性检查（每月开控制柜门检测一次，用测温枪测量有无发热迹象）一旦发现有发热灼烧迹象及时进行端子更换处理，避免隐患扩大。此隐患可能会导致重大高压事故。
4 通过上述案例为了防止我站电流互感器故障发生我们查阅资料制定了一些检查方法
4.1 回路仪表指示异常降低或为零。如用于测量表计的电流回路开路，会使三相电流表指示不一致，功率表指示减小，计量表计不转或转速变慢。如果表计指示时有时无，有可能处于半开路状态（接触不良）。
4.2 认真听电流互感器本体有无噪声、振动等不均匀的声音，这种现象在负荷小时不太明显。当发生开路时，因磁通密度的增加和磁通的非正弦性，硅钢片振动力加大，将产生较大的噪声。
4.3 利用红外线测温仪监测电流互感器本体有无严重发热，此现象在负荷小时不太明显。开路时，由于磁饱和的严重，铁芯过热，外壳温度升高，内部绝缘受热有异味，严重时冒烟烧坏。
4.4 检查电流互感器二次回路端子、元件线头等有无放电、打火现象。此现象可在二次回路维护和巡检中发现，开路时，由于电流互感器二次产生高电压，可能使互感器二次接线柱、二次回路元件接头、接线端子等处放电打火，严重时使绝缘击穿。
5 小结
通过对上述事故案例的处理，我们知道电流互感器在变电站大量使用，为了提高变配电设备的安全运行水平，减少因电流互感器故障而引起停电事故，运行人员要严格执行《安规》的要求，提高变配电安全意识，提高反事故预防能力，把事故消灭在萌芽阶段，要做好电力安全检查和日常运行设备的巡查，将故障率降到最低。
以上为我厂的情况及解决方法，供大家参考，亦希望同行能对我们提出进一步改进的意见。
参考文献
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