发电机电流二次测量回路故障时故障分析处理

发电机电流二次测量回路故障时故障分析处理

周心宽

周心宽

（国家电投河南电力有限公司平顶山发电分公司467036）

摘要：发电机出口电流互感器肩负着测量、保护的重任，电流互感器可以将一次侧的大电流转换为二次侧的小电流，但是在某些工况下，如电流互感器二次侧开路，二次侧的小电流可能会突变为大电流直接威胁运行人员的安全。

关键词电流互感器二次回路故障

1引言随着机组装机容量的不断增大，机组自动化程度逐步提高，电气二次回路安全引起了人们的重视，本文主要就发电机电流二次回路故障，引发读者对电气二次回路故障的思考。

2故障查找与分析

2.1故障描述

值班人员发现声光报警“汽机主控切手动”,同时发现机组有功降至120MW、无功、发电机定子电压、定子三相电流、频率无显示，励磁电压800V，励磁电流4000A，制粉系统A、B、C、D、E五台磨煤机正常运行，汽轮机正常运行。在1号发电机有功、无功、定子电压、定子电流、频率均无显示的情况下，值班员手动MFT，联锁汽轮机跳闸，发电机解列灭磁。

因发电机电流二次测量回路故障，导致机组有功、无功指示失准，使运行人员分析为机组稳控切机，导致机组非停，一次机组开停机成本高达20万元，可见电气二次测量回路的重要性。

2.2电流互感器就地布置

电流互感器位于发电机封闭母线出口，电流互感器二次端子箱位于发电机接地变旁，它通过二次接线端子箱将信号传递给励磁系统、发电机有功、无功计算，过流保护、差动保护等。

2.3原因分析

2.3.1故障部位及表现

结合故障现象，分析了一下可能发生隐患的部位及后果

1)测量用电流互感器回路故障时，定子电流、有功、无功指示可能降低。有功、无功电度表异常。

2)AVR用电流互感器回路故障时，AVR装置报警，AVR自动切换为备用通道运行。

3)“发变组电流回路断线”光字牌亮。

4)保护用电流互感器回路故障时，保护装置自动闭锁。

5)故障处有火花及放电声，故障电流互感器本身有异音、冒烟或着火。

2.3.2故障查找与排除

1)测量用电流互感器回路故障时，若DEH功率回路投入将其解除，将机组控制方式切至“手动”，保持机组负荷稳定。

2)AVR用电流互感器回路故障时，AVR自动切换为备用通道运行，检查AVR装置运行正常。

3)保护用电流互感器回路故障时，联系继电人员将有关保护停用。

4)通知检修处理，处理中应采取必要的安全、技术措施，防止发生人身感电。

5)若故障电流互感器冒烟、着火，应立即停机处理。

6)故障点未消除前，加强对相关参数的监视。

7)对附近相关设备进行检查时，应保持足够的安全距离，并注意做好机组电量记录。

最终原因：查找至CT端子箱时发现端子排融化情况，烧坏部分为至AVR调节柜电流反馈信号，且烧坏部分上部有明显被烟熏的痕迹，点温枪测的柜内温度为44℃，从接班检查及事发现场现象分析，如果是缓慢发热熔化，上部不应该有明显被烟熏的痕迹，而且柜内温度也不可能是只有44℃，分析可能是由于端子松动后引起端子箱内电流端子瞬时产生极大电压而发生燃烧，导致至AVR调节柜电流端子排烧熔，至AVR柜电流反馈失去。由于发现及时，未使事件扩大至机组保护、测量用的电流端子，及时消除了在机组运行中的重大安全隐患。

3关于电流互感器二次开路的问题

3.1二次开路的原因

3.1.1由于交流电流回路中试验接线端子的结构和质量上存在缺陷，在运行中发生螺杆与铜板螺孔接触不良，造成开路。

3.1.2由于电流回路中试验端子压板的胶木接头过长，滑片未压在金属片上，而误压在胶木套上致使开路。

3.1.3检修调试人员工作中的失误，如忘记将电流回路端子连接片连好。

3.1.4二次线端子接头压接不紧，回路中电流很大时，发热烧断或氧化过甚造成开路。

3.1.5室外端子接线盒受潮，端子螺丝和垫片绣蚀过重，造成开路。

3.1.6二次线端子虚接，且在二次通流实验中未发现，造成开路。

3.1.7由于现场环境较为复杂，以至于发生电缆机械损伤，使电缆铜芯断裂造成开路。

3.2电流互感器二次开路时所产生的现象

3.2.1测量及监视仪表指示异常降低为零。

3.2.2听声音：电流互感器在二次侧发生开路时会伴随有异音，可听到明显的噼啪声。

3.2.3测温度：用点温枪测量互感器附近温度，看看有没有冒烟、烧红的地方，闻一闻有没有焦糊味。

3.2.4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。

3.2.5继电保护发生误动作或报警，此情况可以及时发现。

3.3二次开路的后果

3.3.1电流互感器的原理与变压器的原理相同，也是通过电磁感应原理工作的，将一次绕组中的电流传到二次绕组中，它的一次绕组与线路串联，二次绕组与仪表和继电装置串联。正常运行的电流互感器一次电流的大小与二次负荷的电流大小无关。在正常工作时，二次负载阻抗很小，接近短路状态，一次电流产生的磁化力大部分被二次电流所补偿，总磁通密度不大，所以二次线圈电势不高，一旦开路时，二次绕组阻抗无限大而电流等于零，副磁化力等于零，总磁力等于原绕组的磁化力，也就是一次电流变成了磁化电流，将在二次绕组产生很高的电势，其峰值可达到几千伏，威胁人身安全，或造成保护装置或仪表的绝缘击穿。3．3．2电流互感器能够正确反映一次侧电流的大小，是其重要的作用之一。若二次侧开路，保护可能因无电流而不能正确反映故障，对于差动保护和零序保护，则可能因开路时产生的不平衡电流而误动作，所以《安全规范》规定，电流互感器在运行中严禁开路。

3.4发生电流互感器二次开路的处理方法

3.4.1发现电流互感器二次开路时，运行检修人员应先分清故障属于哪一组电流回路，开路的相别，对保护有无影响，汇报调度，解除可能误动的保护。

3.4.2尽量减少一次负荷电流，若电流互感器严重损伤，应转移负荷，停电检查处理(如有旁路，可采用旁路供电，保证供电的可靠性)。

3.4.3尽量设法在就近的试验端子上，将电流互感器二次短路，再检查处理开路点，短接时应使用专用短路线，短路应妥善可靠，禁止采用熔丝或一般导线缠绕。注意短接时的现象。若短接后仍未找到故障点，则逐渐扩大短接的范围。

3.4.4在故障范围内，应检查容易发生故障的端子及元件，检查回路有否工作时触动过的部位，对检查出的故障能自行处理的可立即处理，然后投入所退出的保护，若开路点在互感器本体的接线端子上，应停电处理，若是不能自行处理的故障或不能自行查明的故障应汇报主管部门，派人检查处理，此时应先将电流互感器二次短路，或转移负荷，停电处理。

3.4.5在短接二次回路时，工作人员必须要坚持操作监护制：一人操作，一人监护，与带电设备保持适当的安全距离，操作人员一定要穿绝缘靴，戴绝缘手套和带绝缘把手的工具，禁止在电流互感器与短路点之间的回路上进行任何工作。

3.4.6但是当电流互感器发生下列故障时，应立即汇报上级，并切断电源再进行处理。内部发生异味，冒烟，着火。内部有放电现象，声音异常或引线与外壳间有火花放电现象。主绝缘发生击穿，造成单项接地故障。充油式电流互感器漏油，漏胶。4结束语

发电机电流互感器是电力系统二次回路上的重要设备。它既担负着向继电保护装置提供动作信号的重要任务，又参与计量工作。互感器二次回路故障时故障查找、分析、判断就显得尤为重要，尤其是电流互感器开路会直接威胁着人身及设备安全，所以工作人员必须要有强烈的责任心，加强设备巡视，随时发现故障隐患，严防电流二次回路开路及两点接地。