國(guó)文亮　胡毅

摘要：電流互感器是變電站重要的一次設(shè)備，它將一次系統(tǒng)的大電流變換成小電流提供給保護(hù)、計(jì)量、測(cè)量、故障錄波等設(shè)備；運(yùn)行中的電流互感器若二次側(cè)開(kāi)路， 嚴(yán)重威脅人員和二次設(shè)備的安全；快速正確的處理方法可有效降低危害。

關(guān)鍵詞：電流互感器；二次側(cè)開(kāi)路；危害；處理過(guò)程

中圖分類(lèi)號(hào)：TM452 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）20-0158-03

Discussion about the Handling of CT Open-circuit Fault

GUO Wen-liang， HU Yi

（State Grid Beijing Maintenance Company， Beijing 100000， China）

Abstract： Current transformer （CT） is a connection between high voltage grid and its control system， which transforms the current of high voltage system into a small， measurable current for protection devices， meters， automations and wave-recording devices. Any open-circuit in its secondary windings may leads to the following results： an inductive e.m.f. as high as several kV may occur， endangering staffs who work on the secondary circuits as well as other secondary equipments. If the open-circuit is handled fast in proper way， the damage can be limited to the least.

Key words： current transfomer； secondary open-circuit； damage； handling process

電流互感器是變電站的一次主設(shè)備，主要是用來(lái)測(cè)量電路中的電流，它的二次線圈與測(cè)量?jī)x表或繼電器的電流線圈串聯(lián)，二次側(cè)的電流一般為5A或1A，一次線圈串聯(lián)于被測(cè)的一次電路中。電流互感器二次回路任何情況下都不允許開(kāi)路運(yùn)行，否則將在一次電流全部成為勵(lì)磁電流，一方面在鐵芯中產(chǎn)生很高的磁通密度，使得鐵芯嚴(yán)重飽和并過(guò)熱；另一方面，由于二次線圈匝數(shù)多，鐵芯中很高的磁通密度將在二次線圈中感應(yīng)出危險(xiǎn)的高電壓，嚴(yán)重威脅人員和二次設(shè)備的安全。因此，一旦發(fā)現(xiàn)電流互感器二次回路開(kāi)路，必須立即采取有效措施，迅速進(jìn)行處理，消除隱患，以確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1 電流互感器二次回路開(kāi)路的原因現(xiàn)象及處理方法

電流互感器正常工作時(shí)，由于阻抗很?。ń咏诙搪窢顟B(tài)），鐵芯中的勵(lì)磁磁勢(shì)接近于零，鐵芯中的磁通密度很?。划?dāng)電流互感器開(kāi)路時(shí)，二次繞組電流等于零，使得一次電流全部成為勵(lì)磁電流，將造成電流互感器的鐵芯迅速飽和，在二次線圈產(chǎn)生很高的電壓，嚴(yán)重威脅人員和二次設(shè)備的安全，還可能造成電流互感器鐵芯強(qiáng)烈過(guò)熱而損壞 。

1.1引起電流互感器二次回路開(kāi)路的原因

由于結(jié)構(gòu)和質(zhì)量上的缺陷，交流電路回路中的試驗(yàn)接線端子，在運(yùn)行中一旦與螺桿與銅板螺孔接觸不良，容易導(dǎo)致開(kāi)路；

由于電流回路中的試驗(yàn)端子連接片的膠木頭過(guò)長(zhǎng)，造成連接片的金屬片與旋轉(zhuǎn)端子金屬片未能緊密壓在一起，而將旋轉(zhuǎn)端子金屬片誤壓在膠木套上，造成開(kāi)路；

檢修工作中失誤，如對(duì)電流互感器本體試驗(yàn)后未將二次接線接上零，或誤斷開(kāi)了電流互感器二次回路，或忘記將繼電器內(nèi)部觸頭接好；

由于二次線端子觸頭壓接不緊，當(dāng)回路中電流很大時(shí)，由于氧化過(guò)熱或發(fā)熱燒斷而造成開(kāi)路；

二次回路的過(guò)度端子氧化后松動(dòng)；

二次回路負(fù)載元件（如：表計(jì)、繼電器等）老化，造成內(nèi)部的電流線圈斷線。

1.2 電流互感器二次開(kāi)路的現(xiàn)象

有功、無(wú)功功率表指示不正常，電流表三相指示不正常，電流表計(jì)量不正常；

監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示不正常；

電流互感器本體振動(dòng)大，發(fā)出嗡嗡的異常響聲；

電流互感器本體有嚴(yán)重發(fā)熱，并伴有異味、變色、冒煙現(xiàn)象；

開(kāi)路故障點(diǎn)出現(xiàn)異常的高電壓，故障點(diǎn)伴隨有燒焦、冒煙和火花放電聲等現(xiàn)象；

繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)；

儀表、電流表、繼電保護(hù)等冒煙燒壞。

1.3 電流互感器二次開(kāi)路的處理方法

當(dāng)電流互感器二次回路開(kāi)路時(shí)，首先要防止二次繞組開(kāi)路而危及設(shè)備與人身安全；若是電流互感器本體無(wú)明顯異常，逐個(gè)檢查端子、元件，及時(shí)擰緊松動(dòng)的螺絲。

查找開(kāi)路點(diǎn)前，應(yīng)先進(jìn)行分析，列出容易發(fā)生故障的端子及元件，電流互感器二次回路開(kāi)路后，優(yōu)先排查容易發(fā)生故障的端子及元件，迅速查明開(kāi)路點(diǎn)位置，并用專(zhuān)用的短接工具將開(kāi)路處進(jìn)行回路短接；如果無(wú)法進(jìn)行短路處理時(shí)，可向調(diào)度申請(qǐng)停電處理。在進(jìn)行短接處理過(guò)程中，必須注意安全，應(yīng)戴絕緣手套，使用合格的絕緣工具，在嚴(yán)格監(jiān)護(hù)下進(jìn)行，特別要注意開(kāi)路的二次回路有異常的高電壓。

發(fā)生電流互感器二次開(kāi)路時(shí)，應(yīng)先分清開(kāi)路故障的電流回路、開(kāi)路相別以及該開(kāi)路故障對(duì)保護(hù)有無(wú)影響，然后再匯報(bào)調(diào)度及停用可能誤動(dòng)的保護(hù)裝置。

為了降低二次回路的電壓，要盡量減小一次負(fù)荷電流，若電流互感器二次開(kāi)路已造成本體或二次回路嚴(yán)重?fù)p壞，必須進(jìn)行停電檢查處理，條件具備時(shí)，應(yīng)轉(zhuǎn)移負(fù)荷后，再將損壞設(shè)備轉(zhuǎn)檢修，盡量避免給用戶造成停電。

盡快將電流互感器設(shè)法在就近的試驗(yàn)端子上進(jìn)行二次短路，及時(shí)檢查處理開(kāi)路點(diǎn)；使用良好的短接線在開(kāi)路的前級(jí)回路中選擇適當(dāng)?shù)奈恢脤?duì)開(kāi)路點(diǎn)進(jìn)行短接時(shí)，短路應(yīng)妥善可靠，禁止采用熔絲或一般導(dǎo)線纏繞，并按圖紙進(jìn)行。

若短接時(shí)發(fā)現(xiàn)火花，說(shuō)明短接有效，然后在短接點(diǎn)以下的回路進(jìn)一步查找；如短接時(shí)無(wú)火花，可能是短接無(wú)效，故障點(diǎn)也可能在短接點(diǎn)以下的回路中，通過(guò)逐點(diǎn)向前變換短接點(diǎn)，縮小范圍。

在故障范圍內(nèi)，應(yīng)檢查回路有工作時(shí)觸動(dòng)過(guò)的部位，仔細(xì)檢查容易發(fā)生故障的端子及元件。

若開(kāi)路點(diǎn)在保護(hù)屏內(nèi)，應(yīng)對(duì)保護(hù)屏上的電流端子進(jìn)行查找緊固，若問(wèn)題還沒(méi)有解決，則應(yīng)由專(zhuān)業(yè)人員處理保護(hù)裝置。

對(duì)檢查出的故障，如接線端子等外部元件松動(dòng)，接觸不良等能自行處理的故障，可立即處理，然后投入所退出的保護(hù)；如不能查明故障或繼電器內(nèi)部故障等不能自行處理故障，應(yīng)匯報(bào)上級(jí)，等上級(jí)派人檢查處理，或經(jīng)倒運(yùn)行方式轉(zhuǎn)移負(fù)荷，停電檢查處理。

對(duì)于近期回路有工作時(shí)動(dòng)過(guò)的二次部應(yīng)分列為重點(diǎn)查找對(duì)象（曾遇到過(guò)計(jì)量工作人員工作完畢，消票離站后，運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)表計(jì)回路存在開(kāi)路點(diǎn)，查找發(fā)現(xiàn)是電度表的電流回路在端子排上的接線螺絲未擰緊，造成電流互感器表計(jì)二次回路輕微開(kāi)路，將該螺絲擰緊后，恢復(fù)正常）。

找到開(kāi)路點(diǎn)后，在確保安全的前提下盡快處理。

2 案例分析

2.1 背景簡(jiǎn)介

北京地區(qū)某變電站是1984年建成投運(yùn)的室外敞開(kāi)式布置的220kV樞紐站，在主控室裝有控制盤(pán)，110kV每個(gè)間隔的控制盤(pán)上裝有分相電流表、有功電力表和無(wú)功電力表（圖1是表計(jì)回路展開(kāi)圖，圖2是表計(jì)回路安裝圖）、光字牌和控制操作手把，電度表屏也安裝在主控室。

2.2 110kV電流互感器測(cè)量回路開(kāi)路的處理過(guò)程

2012年11月7日，該站運(yùn)維人員在進(jìn)行交接班巡視時(shí)聽(tīng)到112A相電流互感器有輕微嗡嗡的響聲，而B(niǎo)、C相電流互感器沒(méi)有聲音。運(yùn)維人員立即到主控室112控制盤(pán)檢查電流表指示情況，發(fā)現(xiàn)B、C相電流為120A（電流互感器額定變比為600/5），A相電流為0A。檢查112線路保護(hù)裝置和110kV母差保護(hù)裝置，未發(fā)現(xiàn)異常信號(hào)。根據(jù)上述現(xiàn)象，初步判斷為112A相電流互感器表計(jì)回路有開(kāi)路點(diǎn)。

第一步：如圖3紅線所示，我們先在室外端子箱內(nèi)用短路線將D1、D4端子進(jìn)行短接，A電流互感器嗡嗡的響聲消失了，說(shuō)明開(kāi)路點(diǎn)在端子箱至主控室對(duì)應(yīng)的二次回路中（如果A電流互感器嗡嗡的響聲消失，說(shuō)明A電流互感器本體至端子箱的二次回路無(wú)問(wèn)題，如果A電流互感器仍有嗡嗡的響聲，說(shuō)明A電流互感器本體至端子箱的二次回路有開(kāi)路點(diǎn)，需要停電進(jìn)行處理）。

圖1

圖2

圖3

第二步：如圖4紅線所示，在主控室控制盤(pán)上，用短路線將K1、K4端子進(jìn)行短接，打開(kāi)在室外端子箱內(nèi)D1、D4的短路線，A相電流互感器仍無(wú)嗡嗡，說(shuō)明室外端子箱至控制盤(pán)的這段電流互感器二次電纜是完好的，又排除了一段回路。

第三步：為了安全和觀察更直接，我們改變了方法，在控制盤(pán)端子排K1與A相電流表端子1之間的導(dǎo)線上卡上一塊鉗形電流表，然后如圖5紅線所示，用短路線將控制盤(pán)上K8、K4端子進(jìn)行短接，將K1、K4的短路線在K1處打開(kāi)，鉗形電流表指示為0A，說(shuō)明控制盤(pán)至電度表屏對(duì)應(yīng)的二次回路是完好的，開(kāi)路點(diǎn)在112控制盤(pán)上安裝的電流表、有功電力表和無(wú)功電力表及其對(duì)應(yīng)的二次回路內(nèi)，范圍又縮小了。繼續(xù)短接K1點(diǎn)。

圖4

圖5

第四步：如圖6紅線所示，將K8、K4的短路線打開(kāi)，用短路線將A相電流表端子1、2進(jìn)行短接，將K1、K4的短路線在K1處打開(kāi)，鉗形電流表指示仍然為0，又排除了A相電流表，離目標(biāo)更近，繼續(xù)短接K1點(diǎn)。

第五步：如圖7紅線所示，打開(kāi)A相電流表端子1、2的短路線，用短路線將A相有功電力表端子1、2進(jìn)行短接，將K1、K4的短路線在K1處打開(kāi)，鉗形電流表指示仍然為0A，說(shuō)明開(kāi)路點(diǎn)不在A相有功電力表內(nèi)?，F(xiàn)在就剩下無(wú)功電力表了，繼續(xù)短接K1點(diǎn)。

第六步：如圖8紅線所示，打開(kāi)A相有功電力表端子1、2的短路線，用短路線將A相無(wú)功電力表端子1、2進(jìn)行短接，將K1、K4的短路線在K1處打開(kāi)，鉗形電流表指示為1A，說(shuō)明開(kāi)路點(diǎn)就在A相無(wú)功電力表內(nèi)，繼續(xù)短接K1點(diǎn)保持CT二次短路狀態(tài)。

圖6

圖7

圖8

更換無(wú)功電能表后，將K1、K4的短路線拆除，CT恢復(fù)正常。對(duì)拆下的無(wú)功電力表電流線圈進(jìn)行測(cè)量發(fā)現(xiàn)斷路，事后分析可能是由于元件老化造成內(nèi)部電流線圈斷線。

3 結(jié)束語(yǔ)

在電流互感器二次開(kāi)路故障的查找和處理時(shí)需要有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的基本功，需要在實(shí)際工作中不斷學(xué)習(xí)和積累。但是日常的運(yùn)行維護(hù)工作也很重要，需要我們有高度的責(zé)任心和細(xì)致的工作作風(fēng)。電流互感器二次回路開(kāi)路，一般不太容易發(fā)現(xiàn)，電流互感器本體無(wú)明顯征象時(shí)，會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于開(kāi)路狀態(tài)，嚴(yán)重威脅人身和設(shè)備安全，因此，要求我們?cè)谌粘Ｑ惨晻r(shí)，細(xì)聽(tīng)、細(xì)看，維護(hù)工作中不放過(guò)微小的異常。只有這樣，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常和隱患，迅速予以消除，才能保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。

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