電流互感器開路分析及常見故障處理

姚龍華,楊曉帆

（江蘇省電力公司檢修分公司南京運維分部,210019）

電流互感器開路分析及常見故障處理

姚龍華,楊曉帆

（江蘇省電力公司檢修分公司南京運維分部,210019）

電流互感器是將一次大電流轉(zhuǎn)換成二次小電流的一次設(shè)備，在保護、測量的應(yīng)用中起到了非常重要的作用。在電流轉(zhuǎn)變的過程中，電流互感器相當于電流源，因此嚴禁二次側(cè)開路運行，二次側(cè)開路將會產(chǎn)生非常大的開路電壓，影響到人身和設(shè)備的安全，在二次側(cè)發(fā)生開路故障時，要及時分辨和處理。

電流互感器；二次側(cè)；開路

0　引言

電流互感器即CT，是將電力系統(tǒng)一次大電流變換成與其成正比的二次小電流，輸入到測量儀表或繼電保護及自動裝置中。CT二次回路開路故障對電力系統(tǒng)穩(wěn)定有很大的影響，本文就造成CT二次回路開路的常見原因以及對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響進行分析，對于引起CT開路常見的原因列舉相應(yīng)實例，提出有針對性的處理方法及預防對策。

1　CT二次回路開路

1.1CT工作原理及開路的危害

CT一次繞組串聯(lián)在被測線路中，二次繞組與測量儀表和繼電器等電流線圈串聯(lián)使用。正常運行時，二次電流產(chǎn)生的磁通勢起去磁作用，鐵芯中總磁通很小，二次繞組感應(yīng)電動勢不超過幾十伏。如果二次側(cè)開路，二次電流的去磁作用消失，則一次電流變?yōu)閯畲烹娏鳎瑢诙卫@組上產(chǎn)生很高的電壓，嚴重威脅二次設(shè)備和人身的安全。CT二次回路開路，則電流互感器的鐵芯磁飽和，鐵芯將會嚴重發(fā)熱，燒壞二次線圈的絕緣；另外，母差、線路和主變保護會因開路相電流為零而誤動或拒動。因此，正常運行中，CT的二次回路是禁止開路的。

1.2判斷CT二次回路開路的方法

(1)CT二次回路某相開路時，則該回路儀表指示異常降低或為零。若此電流回路接至微機保護，則微機保護裝置發(fā)“電流回路斷線”告警信號。若此電流回路接至測量表計回路，則三相電流表指示不一致，該相電流指示甚至為零，功率表指示減小。若此電流回路接至電能計量回路，則電能表轉(zhuǎn)速緩慢或發(fā)出告警聲音。若運行中發(fā)現(xiàn)測量表計指示時有時無，有可能處于接觸不良狀態(tài)，可將有關(guān)的表計相互對照比較進行分析。

(2)電流互感器本體有異常聲響。CT二次開路時因鐵芯磁飽和以及磁通的非正弦性，使硅鋼片振蕩而且振蕩不均勻，發(fā)出較大的噪聲。利用紅外線測溫儀監(jiān)測電流互感器本體有無嚴重發(fā)熱、冒煙等異常現(xiàn)象來判斷CT是否有開路故障。

(3)電流互感器二次回路端子、元件線頭有放電、打火現(xiàn)象。電流二次回路開路會在二次開路處感應(yīng)出非常高的電壓，燒壞電流端子及接線頭，嚴重時擊穿絕緣。

2　CT開路的故障處理

2.1CT開路的故障處理步驟

對于發(fā)現(xiàn)電流互感器本體嚴重損傷或者端子排以及二次絕緣有明顯燒壞的現(xiàn)象，則應(yīng)立即轉(zhuǎn)移負荷，停電進行檢查處理。

對于開路故障外觀不明顯的，則要分清屬于計量、測量、保護還是母差回路；判斷方法參照1.2節(jié)中的CT開路判斷。對于母差回路發(fā)出CT開路告警信號，可按照下述步驟進行查找：

1) 核對保護屏上CT的DSP采樣值，記下數(shù)值。對于REB103型中阻抗母差保護，則需要記下線路CT變比，母差小CT變比，方便進行電流換算。

2) 用專用的電流測量儀表測量連入母差回路元件電流大小和1）中所記錄的值進行比較。

3)分析出故障所在元件回路，在就近的試驗端子上用良好的短接線將CT二次短路，再檢查處理開路點，若短接時發(fā)現(xiàn)有火花，那么短接就是有效的，故障點就在短接點火以下的回路中，可進一步查找。若短接時沒有火花，則可能短接無效，逐步向前變換短接點，縮小范圍檢查。

對于線路、主變保護或測量、計量回路的開路處理，則可直接從上述3）步驟開始進行。

2.2CT開路常見故障處理方法

2.2.1元件生產(chǎn)質(zhì)量問題

交流電流回路中的電流端子，由于結(jié)構(gòu)或質(zhì)量上的缺陷造成開路。因此要選用質(zhì)量可靠的端子，對于有質(zhì)量問題的端子及時更換。

案例1：某110kV變電所110kV母聯(lián)電流互感器端子箱內(nèi)部分電流端子的連接片出現(xiàn)細小的裂紋，導到B相CT出現(xiàn)較大的異常聲響的情況出現(xiàn)。后來查明這是由于該端子箱采用的電流端子的質(zhì)量不過關(guān)，在用力緊固連接片螺絲的過程中，連接片出現(xiàn)肉眼不宜發(fā)現(xiàn)的裂痕，導到電流回路負載增大，CT出現(xiàn)異常聲響。更換合格的電流端子，消除缺陷。

2.2.2工作中人為因素

如工作中電流端子接線螺絲未擰緊或工作后忘記恢復已打開的電流端子，造成電流二次回路開路。人為因素不可小視，現(xiàn)場工作人員應(yīng)加強工作責任心，嚴格遵守作業(yè)規(guī)程，認真執(zhí)行現(xiàn)場工作標準化作業(yè)指導書。電流回路的拆線工作應(yīng)作好記錄，恢復接線按照記錄，不可憑記憶恢復接線。

案例2：南京某500kV變電站，其220kV部分母線運行方式為雙母雙分段。母差保護采用ABB生產(chǎn)的REB103系列保護。其母聯(lián)和分段開關(guān)都在合位，近期因為母聯(lián)、分段開關(guān)進行保護定校，需要開環(huán)運行。拉開分段開關(guān)2500后，母差即發(fā)告警信息，為II母運行異常。此時，運行在II母上的元件有兩條線路，分段開關(guān)2600和母聯(lián)開關(guān)2530；經(jīng)測量其它元件的電流都正常，2530的N線電流為零，2530有兩組CT分別接入RB1屏和RB2屏，兩組CT的電流相位理論上應(yīng)偏差180度，實際測量角度漂忽不定，經(jīng)檢查為接入RB2屏CT的N線開路。

在合環(huán)運行時，流過2530的CT電流比較小，沒有達到保護整定的CT斷線告警值，因此保護不發(fā)告警信號。當2500開關(guān)分開后，流經(jīng)2530的電流變大，達到告警值，發(fā)CT開路告警信號。

REB103所用的輔助變流器原邊開路時，從保護裝置看過去表現(xiàn)為很大的開路測量阻抗ZMCC。若此時發(fā)生區(qū)外故障，理論上流入電流應(yīng)等于流出電流，由于ZMCC為很大的阻抗，此時很小，故障電流將被迫流進差動回路，保護將極可能誤動。

3　結(jié)語

電流互感器二次回路開路是非常嚴重的問題，防止二次回路開路應(yīng)以預防為主。在二次回路上工作要以嚴謹細致的態(tài)度進行，要嚴格執(zhí)行安全工作規(guī)定，杜絕人為造成二次回路開路故障；另外要加強設(shè)備的檢查、巡視工作，發(fā)現(xiàn)二次設(shè)備有接觸不良等異常情況必須及時處理，防止電流互感器二次回路開路故障，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

［1］ 國家電力調(diào)度中心.繼電保護培訓教材.中國電力出版社，2009

［2］ 林海源，呂庭欽，林締等.母差保護改造現(xiàn)場施工常見問題分析.電工技術(shù)，2007，35(10):72-75

姚龍華，男，碩士研究生，主要從事電力系統(tǒng)繼電保護工作；

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