电流互感器故障分析处理及改进

电流互感器故障分析处理及改进

刘壮王品

大连第一互感器有限责任公司辽宁大连116200

摘要：互感器是电网中使用较多的设备之一，电流互感器的使用越来越普遍，互感器故障的发生越来越频繁。一旦电流互感器出现故障，将会造成变电站母线出现短路和大面积停电现象，给用电客户的生产生活造成严重影响。因此本文针对电流互感器故障分析处理及改进进行了分析。

关键词：电流互感器；故障分析；改进措施

引言

随着经济社会的快速发展,电网规模日益扩大,电流互感器的使用越来越普遍,互感器故障的发生越来越频繁.在电力系统运行中，应定期对电流互感器进行检测，及早发现其中存在的问题，并采取有效的处理措施。首先分析了当前使用较多的电流互感器的故障原因，并简要介绍了常用的故障处理方法，然后针对现有的故障处理方法提出了改进建议，以期为电流互感器故障处理及改进措施的研究提供参考。

一、简析电流互感器的工作原理

电流互感器是有变压器的原、副边电流按照一定的比例特点所制而成的。TA的主要工作原理与一般的变压器的工作原理大致相同，只不过是在原边绕组串联是在被测电路之中，并且匝数非常少，而副边绕组需要接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载。原边电流与副边电流主要取决于被测线路的负载情况，与电流互感器的副边负载没有太大的关系。但是由于副边低阻抗负载情况，所以，原、副边电压U1和U2一直都比较小，励磁电流也比较小。电流互感器的二次电流的大小，主要有一次电流决定的，二次电流所产生的磁势也是为了平衡一次电流的磁势。如果出现二次开路的情况，其阻抗就会无限大，当二次电流等于零的时候，其磁势也就等于零，就不会去平衡一次电流所产生的磁势，那么所有的电流都会作用于激磁之中，使线圈中的铁芯严重饱和，对铁芯的损害极大，这样电流互感器就会发热，线圈的绝缘设备也会因为温度过热而被烧坏，如果在铁芯上还有剩磁的话，也会增大互感器的误差。当最严重的磁饱和情况出现时，会造成变磁通的正弦波变成了梯形波，而就在磁通变化的瞬间，二次线圈会直接感应出很高的电压，最大的时候能够达到几千伏，这样的高压对机器和工作人员都存在着严重的威胁。所以，电流互感器在任何时候都不可以二次侧开路运行。

二、电力互感器常见故障分析

1、局部放电现象发生

电流互感器内部的主电容在正常运行过程中电流都是均匀分布的，在这种情况下，设备不会出现局部放电现象，但是如果电流互感器在生产过程中如果存在工艺缺陷或自身结构存在问题，很容易导致设备内部电容主板不够光滑，绝缘材料不能均匀的缠绕导致电容屏错位或绝缘出现形变，电容就无法正常的分工电流，导致个别电容屏的电容场强高于其它电容而出现局部放电现象。在设备运行过程中，如果局部放电问题得不到很好的解决，严重的会引发电容芯棒事故的发生。

2、电流互感器的接线错误

一般不允许电流互感器二次侧开路。二次开路会引起互感器过热或者出现高电压导致事故发生，高压电流互感器的二次侧必须有一端接地且只允许一端接地。一旦有高压击穿发生时，二次侧一端接地，可将高压导入大地保证人员设备的安全，而低压电流互感器的二次线圈不能接地，因为击穿现象发生可能性较小沮不接地能提高仪器的绝缘性。如果二次回路有接地点，则二次回路电容被短接，分到二次回路的高压侧电压为零，从而达到保护安全的目的。

3、温度过高导致绝缘热击穿

在正常情况下，电流互感器能够承受自身的温度和电流荷载。但是，在某些特殊情况下，电流互感器的绝缘性能因温度过高而降低，导致随时有被击穿的可能。在运行时，如果电流互感器的温度超过了其绝缘材料能够承受的最大温度，就会出现绝缘热击穿，导致电力系统停止运行。

三、电流互感器故障的诊断和处理

1、电流互感器故障的诊断和处理

电流互感器故障的诊断和处理，需要结合电流互感器的机械结构和运行原理，遵循科学的检测原则，制订科学的操作步骤。同时，对于一些常见故障，要进行深入的研究和论证。在此，笔者结合自身的经验对电流互感器故障的诊断和处理作了如下总结。

首先，在检测电流互感器故障时，要对互感器所处的环境有充分的了解，不能在潮湿的环境下进行检测，并且只有在适宜的环境条件下才能开展互感器的拆除和接线工作。在更换电流互感器时，要选择型号一致、参数一致的电流互感器。对于互感器的安装和接线，要认真、细心，如果发现错误，要仔细核对，保证电流互感器的线路连接正确。

在实际的检测过程中，工作人员首先要做好安全防护工作，比如佩戴绝缘性能良好的手套、使用绝缘性能较好的工具。检测时，首先切断电流互感器的电路，然后检测与互感器相连的二次线路，采取科学、有效的措施将一次负荷电流降至最低，进而降低二次回路的实际电压。

2、电流互感器接地故障排查

回路仪表的指示异常，或者直接降低为零。如果测量表计的电流回路开路，使得三相电流表的指示出现不一致的情况，导致了功率表指示减小或者是计量表计不转、变慢等情况，这样可能是因为处于半开路的状态，或者是有接触不良的情况发生。电流互感器本体没有出现噪声或者是振动不均匀等声音，这种情况在负荷比较小的时候不是特别的明显。当发生开路的时候，因为磁通密度的增加与磁通的非正弦性，会产生非常的噪声。利用红外线测温仪对电流互感器进行检测，没有出现严重发热的情况。在开路的时候，由于磁饱和情况比较严重，会造成铁芯过热，外壳温度升高的情况，这样会导致绝缘体因为受热有异味产生，可能还会被烧坏。在检查电流互感器的二次回路电子和元件线头等，出现无放点、无打火的现象。这样的现象可以在二次回路的维修和巡检中发现，在开路的时候，电流互感器二次产生高压电，可能会造成二次接线柱和二次回路元件接头等处放电打火的情况，严重的时候会造成绝缘体被击穿。

3、CT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；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。

结束语

电流互感器故障诊断工作是一项十分重要而又系统的工作，在诊断过程中要明确电力互感器工作原理，遵循科学诊断的原则，并要注意各种安全问题，在故障诊断和排除过程中，一定要注意安全，保证是在电源切断的前提下，开展诊断工作。

参考文献

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