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電流互感器二次開(kāi)路的原因分析及防范措施

林道澤
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本文首先簡(jiǎn)單介紹在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電流互感器出現(xiàn)二次開(kāi)路會(huì)造成的嚴(yán)重后果，提高電力工作人員對(duì)于二次開(kāi)路故障的重視，然后對(duì)電流互感器出現(xiàn)二次開(kāi)路的原因進(jìn)行深入分析，在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)有效的防范措施來(lái)預(yù)防電流互感器二次開(kāi)路現(xiàn)象的發(fā)生，避免因電流互感器二次開(kāi)路造成嚴(yán)重事故，同時(shí)也為后期加強(qiáng)對(duì)電流互感器二次開(kāi)路故障的預(yù)防處理提供參考。

電流互感器；二次開(kāi)路；分析預(yù)防

1　引言

在整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行中，電能的產(chǎn)、送、配、用等過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié)都可能對(duì)電力系統(tǒng)的安全產(chǎn)生影響。電流互感器與二次測(cè)量?jī)x器對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，出現(xiàn)故障的時(shí)候會(huì)向繼電保護(hù)裝置發(fā)送保護(hù)指令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)。因此電流互感器的正常運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。在實(shí)際使用中，電流互感器也會(huì)發(fā)生故障，其中影響最大的就是電流互感器的二次開(kāi)路，一旦出現(xiàn)這樣的情況將對(duì)電力系統(tǒng)以及工作人員產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。因此在現(xiàn)階段加強(qiáng)對(duì)電流互感器二次開(kāi)路故障的研究，制定科學(xué)有效的防范措施具有至關(guān)重要的意義。

2　電流互感器二次開(kāi)路后果

電流互感器的工作原理可以理解為一種利用低電流產(chǎn)生激勵(lì)電流來(lái)輸出電壓實(shí)現(xiàn)高效工作的電力設(shè)備。電流互感器的二次負(fù)荷直接影響互感器輸出的電壓大小。電流互感器的工作原理如圖1所示。

圖1　

一旦繞組線圈出現(xiàn)開(kāi)路，在一次繞組中的電流I1就會(huì)迅速變大近百倍，轉(zhuǎn)變成為激勵(lì)電流；同時(shí)鐵心中的磁能也會(huì)隨之變大，超過(guò)飽和值，這種情況下就會(huì)造成感應(yīng)電壓的爆表，有時(shí)候電壓甚至能夠達(dá)到幾千伏，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)中各生產(chǎn)設(shè)備的安全運(yùn)行和運(yùn)行工作人員的人身安全。而且在高強(qiáng)度的磁密影響下，互感器的鐵心溫度會(huì)過(guò)度升高，燒壞電流互感器，影響互感器的正常使用。

二次開(kāi)路達(dá)到一定的時(shí)間和強(qiáng)度就會(huì)造成互感器絕緣的失效，在一次回路中產(chǎn)生的高電壓會(huì)串聯(lián)進(jìn)入電流互感器的二次回路，然后進(jìn)入其他關(guān)聯(lián)設(shè)備中，嚴(yán)重威脅其他設(shè)備的運(yùn)行。而且在這種情況下，繼電保護(hù)裝置往往不能正常接收通過(guò)電流信號(hào)發(fā)送的保護(hù)指令，造成正常保護(hù)程序無(wú)法啟動(dòng)或者出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，導(dǎo)致正常使用的設(shè)備也出現(xiàn)故障。

3　電流互感器二次開(kāi)路原因

造成電流互感器出現(xiàn)開(kāi)路的原因主要有以下幾點(diǎn)：

3.1在進(jìn)行互感器裝配過(guò)程中，交流電流回路的接線端子排的某些結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)缺陷或者回路質(zhì)量不合格，就會(huì)導(dǎo)致在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)螺桿和底板上的螺孔不能很好的接觸，造成回路斷開(kāi)，電流互感器出現(xiàn)二次開(kāi)路。對(duì)于彈簧式的電流端子而言，比較常見(jiàn)的現(xiàn)象是由于彈簧長(zhǎng)期使用彈性失效或者損壞，導(dǎo)致螺桿不能與底板正常接觸；而對(duì)于旋鈕式的電流端子來(lái)說(shuō)，則往往是因?yàn)槎俗訅喊迳系哪z木長(zhǎng)度太長(zhǎng)，阻礙了端子金屬片與壓板金屬片的接觸，使得回路斷開(kāi)，從而造成電流互感器出現(xiàn)二次開(kāi)路。

3.2在安裝過(guò)程中沒(méi)有把二次線端子的接頭安裝牢固，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)電流互感器的回路電流出現(xiàn)個(gè)別異常放大的情況的時(shí)候，就會(huì)使得本身接觸不良的接頭被燒斷，或者由于長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)電流作用出現(xiàn)氧化，不能正常通電，從而造成回路斷開(kāi)，出現(xiàn)二次開(kāi)路。

3.3檢修人員在平時(shí)對(duì)電流互感器等設(shè)備進(jìn)行檢查的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)各種錯(cuò)誤操作。比如說(shuō)繼電器的一些接頭不能完全安裝到位，使用一段時(shí)間以后就出現(xiàn)脫落，甚至是對(duì)于個(gè)別的接線線頭沒(méi)有恢復(fù)安裝狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)之后就出現(xiàn)了二次開(kāi)路。

4　電流互感器二次開(kāi)路防范措施

由以上分析可知，在電力系統(tǒng)中電流互感器會(huì)由于各種原因出現(xiàn)二次開(kāi)路，一旦出現(xiàn)開(kāi)路就會(huì)造成嚴(yán)重的后果，影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此要在電流互感器二次開(kāi)路發(fā)生之前做好預(yù)防措施，防患于未然。

4.1日常防范

電流互感器二次回路連接的電氣儀表在檢修時(shí)要確保把互感器的二次進(jìn)行短接，避免由于連接設(shè)備的斷開(kāi)造成二次開(kāi)路。同時(shí)二次回路中的電氣儀表要使用串聯(lián)的方式進(jìn)行連接，而且要控制串聯(lián)的數(shù)量和連接導(dǎo)線的質(zhì)量，儀表數(shù)量要控制在3個(gè)以內(nèi)，使用的導(dǎo)線不能過(guò)細(xì)，否則會(huì)影響測(cè)量?jī)x器的測(cè)量效果。

4.2設(shè)計(jì)回路防范

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中難以直接發(fā)現(xiàn)電流互感器的二次開(kāi)路，要想在平時(shí)工作中做好對(duì)二次開(kāi)路故障的檢測(cè)，提早發(fā)現(xiàn)及處理，需要在安裝電流互感器之前對(duì)回路進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。比較簡(jiǎn)單的方法是加裝檢測(cè)回路，在電流互感器的二次側(cè)與地面之間分別串聯(lián)一個(gè)電阻，同時(shí)在輸出側(cè)串聯(lián)一個(gè)發(fā)光二極管，同時(shí)用相應(yīng)的調(diào)壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)二極管電壓的穩(wěn)定，從而在系統(tǒng)運(yùn)行中直接觀察二極管是否發(fā)光來(lái)進(jìn)行判斷使是否出現(xiàn)二次開(kāi)路，盡早采取處理措施。

4.3接地防范

電流互感器出現(xiàn)二次開(kāi)路的時(shí)候就會(huì)嚴(yán)重威脅設(shè)備及人身安全，如果能夠?qū)⒍伍_(kāi)路產(chǎn)生的高電壓導(dǎo)向其他地方就能避免對(duì)設(shè)備和人員的危害，因此在進(jìn)行回路設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)電流互感器的二次回路設(shè)置相應(yīng)的接地點(diǎn)，將電流引入大地，避免二次開(kāi)路的危害。

5　結(jié)論

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，電流互感器承擔(dān)著重要的保護(hù)作用，但是電流互感器的安裝使用也存在一些問(wèn)題，導(dǎo)致出現(xiàn)各種設(shè)備故障。通過(guò)制定防范措施能夠有效控制二次開(kāi)路現(xiàn)象的發(fā)生，因此要加強(qiáng)對(duì)電流互感器的研究，在保證生產(chǎn)效率的同時(shí)保障系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

[1]徐惜瓊,林高翔,錢(qián)碧甫等.電流互感器二次開(kāi)路保護(hù)裝置的應(yīng)用分析和改進(jìn)[J].無(wú)線互聯(lián)科技,2014,(3):128-130.

[2]田留柱.電流互感器二次開(kāi)路分析及影響[J].石河子科技, 2013,(2):31-33.

林道澤（1982-），男，電氣工程師，從事變電運(yùn)行工作。