萬(wàn) 欣，李彥吉

（北京鐵路局 石家莊供電段，河北邯鄲056002）

在牽引變電所的高壓配電裝置中，電流互感器作為計(jì)（測(cè)）量、保護(hù)測(cè)控裝置模擬量的提供裝置，其運(yùn)行正常與否，直接關(guān)系到保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，從而影響到電力機(jī)車(chē)乃至地方供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在今年測(cè)控裝置檢修試驗(yàn)中就發(fā)現(xiàn)了一起電流互感器運(yùn)行異常的現(xiàn)象，險(xiǎn)些對(duì)行車(chē)安全構(gòu)成威脅，值得思考分析。

1 故障概況

2011－04－06石家莊供電段檢修車(chē)間在進(jìn)行磁縣變電所213饋線保護(hù)綜合自動(dòng)化改造和春檢作業(yè)中，因已對(duì)測(cè)控裝置本體的精度、可靠性以及整定值進(jìn)行了測(cè)試，試驗(yàn)人員在213CT本體傳動(dòng)時(shí)，沒(méi)有斷開(kāi)2次線圈與測(cè)控裝置試驗(yàn)端子，發(fā)現(xiàn)施加1A電流時(shí)、測(cè)控裝置本體顯示0.6A，2次線圈分流較大為總電流的40%；甩掉CT 2次引出線，測(cè)試正常。隨即檢查了2次電纜、插頭等多個(gè)位置并對(duì)CT進(jìn)行了絕緣電阻試驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)異常，測(cè)量2次回路直流電阻與其他設(shè)備也無(wú)明顯差別。

213DL帶負(fù)荷運(yùn)行后，測(cè)量了保護(hù)回路、計(jì)（測(cè)）量回路實(shí)際電流，發(fā)現(xiàn)保護(hù)回路電流較測(cè)量回路小40%，也就是說(shuō)在饋線出現(xiàn)接地短路時(shí)213保護(hù)將因?yàn)闄z測(cè)到的電流偏小而拒動(dòng)，將導(dǎo)致主變壓器低壓側(cè)斷路器越級(jí)跳閘，影響磁縣—柏莊間上下行25km接觸網(wǎng)供電，隨即對(duì)CT進(jìn)行了更換。

2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析

2.1 電流互感器工作特性［1］

電流互感器的原繞組串聯(lián)于1次電路內(nèi)，并且其匝數(shù)W1很少，通常只有一匝或幾匝，因此，原繞組中的電流完全取決于1次電路內(nèi)的負(fù)荷電流，而與電流互感器副繞組內(nèi)的電流無(wú)關(guān)。電流互感器副繞組的匝數(shù)則較多，為原繞組的若干倍，因此，2次電路內(nèi)的電流I2遠(yuǎn)小于一次電路內(nèi)的電流I1。

電流互感器副繞組所接負(fù)載全是儀表和繼電器的電流線圈，其阻抗值很小，與副繞組本身阻抗相比，可忽略不計(jì)，因此，電流互感器正常工作時(shí)，其副邊工作在近似短路狀態(tài)，相當(dāng)于變壓器副邊的短路運(yùn)行。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

為了進(jìn)一步了解CT 2次線圈的分流情況，于2011－05－26和2011－06－17在黃粱夢(mèng)變電所的主變壓器高壓側(cè)和饋線側(cè)的CT本體上分別進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)接線圖如圖1所示。

在A處分別加1A、3A、5A、7A的電流，分別在CT側(cè)串入A1、測(cè)控裝置側(cè)串入A2兩個(gè)電流表，來(lái)測(cè)量CT本體和保護(hù)的分流情況。

在變壓器CT采用LCWB－110／W2、300／5時(shí)，測(cè)試結(jié)果如表1。

表1 主變壓器CT分流測(cè)試表

在饋線CT采用LZZB－27.5、1 000／5時(shí)，測(cè)試結(jié)果如表2。

表2 饋線CT分流測(cè)試表

從表1，表2可以看出，在不甩掉CT 2次引線的情況下：

（1）施加小于1A電流的情況時(shí)，CT 2次測(cè)基本不分流或者說(shuō)測(cè)量不到。

（2）施加2A以上電流時(shí)，CT 2次側(cè)出現(xiàn)分流現(xiàn)象，但所占比例較小，約為總數(shù)值的0.1%左右，按現(xiàn)有保護(hù)測(cè)控裝置3%誤差考慮，不會(huì)影響到測(cè)試的精度。

（3）如果測(cè)試中存在分流較大，類(lèi)似上例故障中出現(xiàn)的分流達(dá)到40%時(shí)，可以確定CT本體出現(xiàn)故障。

3 CT測(cè)試方法探討

對(duì)CT的試驗(yàn)分為極性試驗(yàn)、勵(lì)磁特性試驗(yàn)和比差、角差的測(cè)定試驗(yàn)，這些是衡量判定其性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 極性試驗(yàn)

CT的極性試驗(yàn)是在交接和大修時(shí)進(jìn)行的，當(dāng)運(yùn)行中CT 2次回路的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)也常進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。CT的極性非常重要，如不正確，將會(huì)使接入該回路的具有方向性的儀表如功率表、電能表等指示錯(cuò)誤，使方向性繼電保護(hù)失去作用甚至誤動(dòng)作，故在檢驗(yàn)CT性能時(shí)首先驗(yàn)證其極性是否滿足運(yùn)行的要求，我們對(duì)磁縣變電所的故障CT用直流法進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果正確、未發(fā)現(xiàn)異常。

3.2 勵(lì)磁特性試驗(yàn)［2］

對(duì)電流互感器進(jìn)行勵(lì)磁特性試驗(yàn)時(shí)，其1次線圈開(kāi)路，并以額定頻率的正弦波形的電壓加于互感器的2次線圈上，由小到大逐點(diǎn)增大電流，并記錄相應(yīng)的電壓，然后根據(jù)電流、電壓值繪成U2＝f（I0）關(guān)系曲線。試驗(yàn)接線及勵(lì)磁特性曲線如圖2和圖3。

圖2 CT勵(lì)磁特性試驗(yàn)原理接線圖

測(cè)得的勵(lì)磁特性曲線應(yīng)與出廠試驗(yàn)或同類(lèi)型互感器測(cè)得的結(jié)果比較無(wú)顯著差別。例如，由圖3可以看出，曲線1的電流互感器比曲線2的容量大，而磁縣變電所故障CT試驗(yàn)曲線3表明其2次線圈存在匝間短路，并可明顯看出有短路匝的CT曲線與正常電流互感器的曲線相比，在曲線飽和以前電壓值已顯著降低。遇到這種情況，可進(jìn)一步用電流互感器的比差、角差試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析。

圖3 CT勵(lì)磁特性曲線

3.3 討論

通過(guò)對(duì)電流互感器的勵(lì)磁特性和比差、角差的分析，可以判斷電流互感器的好壞，但這些項(xiàng)目的測(cè)試只在交接、大修或繼電保護(hù)有特殊要求時(shí)進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)的檢修班組并不配備相應(yīng)的儀器。

我們將磁縣變電所故障CT委托供電局試驗(yàn)所進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)論是本體損壞、已不能使用，保護(hù)回路2次線圈存在匝間短路或線間絕緣降低現(xiàn)象。

4 結(jié)束語(yǔ)

近幾年間京廣線石家莊—安陽(yáng)段牽引變電所出現(xiàn)了3起CT本體故障引起的斷路器越級(jí)跳閘問(wèn)題，考慮到設(shè)備已運(yùn)行十幾年，存在老化的現(xiàn)狀，可增加CT 2次回路直流電阻測(cè)量與歷年值比較不應(yīng)有較大的變化；在對(duì)CT有懷疑時(shí)應(yīng)增加電流互感器勵(lì)磁特性試驗(yàn)。雖然試驗(yàn)規(guī)程對(duì)這兩項(xiàng)試驗(yàn)沒(méi)有嚴(yán)格要求必須進(jìn)行，但出現(xiàn)像磁縣變電所這樣的問(wèn)題時(shí)現(xiàn)場(chǎng)采取將設(shè)備先投運(yùn)、負(fù)荷后再進(jìn)行檢查的方案，一則危及設(shè)備安全運(yùn)行，如出現(xiàn)CT爆炸等；二則若差值較?。ㄈ?0%），可能判斷為其他原因（如誤差）所致，此時(shí)如果勉強(qiáng)投運(yùn)，很可能加重故障發(fā)展程度，擴(kuò)大故障范圍。

以往我們認(rèn)為，在進(jìn)行2次保護(hù)傳動(dòng)時(shí)，為了防止CT分流影響測(cè)試精度，基本上采取了試驗(yàn)中甩掉CT 2次線圈的方法，從試驗(yàn)情況來(lái)看、沒(méi)有太大的實(shí)用意義。而采取CT 2次并聯(lián)的方式，可以用交流電流檢查出CT 2次線圈有無(wú)匝間短路等問(wèn)題，且其1次線圈只有一或幾匝，不存在產(chǎn)生高電壓危及檢修試驗(yàn)人員人身安全的問(wèn)題，具有較好的推廣性。

［1］周澤存，等.高電壓技術(shù)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2005.

［2］何其光.電力及牽引變電所試驗(yàn)［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，1994.