電流互感器二次回路開(kāi)路在電流互感器設(shè)備故障中屬于一種常見(jiàn)的故障。這種情況的產(chǎn)生會(huì)直接影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，降低電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與安全性。本文的主要內(nèi)容就是分析故障出現(xiàn)的原因與故障可能導(dǎo)致的結(jié)果，并舉例分析解決故障的方法，以杜絕故障的再次發(fā)生，提高電網(wǎng)的可靠性安全性。
電流互感器從原理上來(lái)講是一個(gè)變壓器，是按一定比例將大電流轉(zhuǎn)換成小電流信號(hào)的裝置，它的工作原理是將一次側(cè)接于電網(wǎng)中，將電網(wǎng)的一次電流通過(guò)變壓變流的原理降低為的電流，這種電流即為二次側(cè)電流。二次電流可供測(cè)量?jī)x表、保護(hù)裝置所用。由于一次電流與二次電流是成比例變化的，所以可以通過(guò)測(cè)量二次電流的大小計(jì)算出電網(wǎng)中一次電流的大小，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)作用。
測(cè)量計(jì)量的準(zhǔn)確性與繼電保護(hù)的可靠性都與電流互感器的設(shè)備狀態(tài)與正常運(yùn)行休戚相關(guān)。電流互感器的正常運(yùn)行首先要求接線正確，即極性要正確。其次，要求是二次側(cè)必須為短接接地，不得開(kāi)路。因?yàn)殡娏骰ジ衅鞫蝹?cè)一旦開(kāi)路將會(huì)產(chǎn)生數(shù)千伏的高壓，對(duì)設(shè)備及人身的安全產(chǎn)生威脅。多數(shù)的電流互感器故障就是二次側(cè)開(kāi)路的故障。所以我們應(yīng)該對(duì)此更加注意。
一.電流互感器二次開(kāi)路分析
我們通過(guò)電流互感器的電路原理來(lái)對(duì)電流互感器二次開(kāi)路進(jìn)行分析，并繪制等值電路圖如下：
上圖中
xs為電流互感器的二次繞組電抗 ip為電流互感器一次電流
rs為電流互感器的二次繞組電阻 is為電流互感器二次電流
zb為二次繞組負(fù)荷阻抗 ie為電流互感器勵(lì)磁電流
ze為勵(lì)磁阻抗 n1、n2為一次及二次繞組匝數(shù)
在電流互感器的正常運(yùn)行狀態(tài)下，二次側(cè)電流與一次側(cè)電流產(chǎn)生的磁通相互抵銷，學(xué)稱去磁。則導(dǎo)致電路中的勵(lì)磁電流很小，鐵芯的總磁通也很小。二次側(cè)產(chǎn)生的電壓一般為一百伏以下。
但如果二次側(cè)開(kāi)路，二次側(cè)的電流降至很低，將會(huì)失去去磁的作用，二次側(cè)的阻抗巨大。則一次電流將會(huì)完全變?yōu)閯?lì)磁電流。由于ze將會(huì)遠(yuǎn)大于正常運(yùn)行時(shí)的z2，導(dǎo)致二次側(cè)的電壓極具變大，鐵芯磁通劇增，處于磁飽和狀態(tài)。由于磁飽和狀態(tài)將會(huì)使電壓無(wú)法按線性傳遞至二次側(cè)。ze急劇降低，將會(huì)使二次側(cè)的電壓也隨之降低，形成尖頂波。由于二次回路的匝數(shù)較多，將會(huì)產(chǎn)生高達(dá)幾千甚至上萬(wàn)伏的電壓。
二.造成電流互感器二次側(cè)開(kāi)路的原因有哪些
(1)由于試驗(yàn)接線端子的結(jié)構(gòu)與質(zhì)量存在缺陷，導(dǎo)致連接件接觸不良形成開(kāi)路。(2)由于試驗(yàn)端子壓板的膠木過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致的金屬部分之間的接觸不良，致使開(kāi)路。(3)工作中人為的失誤，如忘記將拆下的端子從新短接起來(lái)，導(dǎo)致的開(kāi)路。(4)端子接觸不牢，在大電流的作用下會(huì)產(chǎn)生氧化與斷線，導(dǎo)致的開(kāi)路。(5)二次端子箱受潮、損壞，使二次回路產(chǎn)生銹蝕，導(dǎo)致的開(kāi)路。
三.二次開(kāi)路對(duì)設(shè)備的影響
(1)對(duì)設(shè)備一次回路的影響。開(kāi)路產(chǎn)生的高電壓將會(huì)對(duì)設(shè)備本身與工作人員的安全產(chǎn)生威脅。由于磁感應(yīng)強(qiáng)度的急劇增大，將會(huì)使鐵芯嚴(yán)重發(fā)熱，燒壞絕緣。
(2)對(duì)二次回路的影響。首先是計(jì)量上的損失，由于開(kāi)路將會(huì)失去電流的數(shù)據(jù)，在故障的過(guò)程中將無(wú)法對(duì)線路的實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行計(jì)量。其次，二次開(kāi)路同樣會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生影響，繼電保護(hù)將會(huì)因失去電流失效，差動(dòng)保護(hù)與零序保護(hù)則會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生了不平衡電流而誤動(dòng)。
由于繼電保護(hù)需要即時(shí)準(zhǔn)確的得到電流的數(shù)據(jù)才能正常工作。當(dāng)二次側(cè)開(kāi)路時(shí)，失去電流，將會(huì)使繼電保護(hù)失去效用。所以在二次開(kāi)路故障產(chǎn)生時(shí)設(shè)備產(chǎn)生的各種其他故障保護(hù)裝置是無(wú)法起到保護(hù)作用的。而對(duì)于差動(dòng)保護(hù)，甚至可能產(chǎn)生誤動(dòng)的情況。對(duì)于具有獨(dú)立電流回路的雙套保護(hù)，可以在一套保護(hù)出現(xiàn)開(kāi)路的情況下保障另一套保護(hù)的正常運(yùn)行。而110kv及以下的設(shè)備一般只裝設(shè)一套保護(hù)，一旦產(chǎn)生開(kāi)路故障，將會(huì)使整個(gè)保護(hù)失效，高壓設(shè)備處于無(wú)保護(hù)狀態(tài)。一旦發(fā)生故障，必須由遠(yuǎn)程后備保護(hù)切除故障，延誤處理時(shí)間。
四.檢測(cè)運(yùn)行中的電流互感器二次側(cè)開(kāi)路的方法
(1)觀察儀表指示是否降低或?yàn)榱?。三相電流表指示不一樣的時(shí)候功率表指示減小，計(jì)量表計(jì)轉(zhuǎn)速變慢或停轉(zhuǎn)的情況是電流回路開(kāi)路。表計(jì)指示時(shí)有時(shí)無(wú)，則是接觸不良。如果一次與二次的負(fù)荷指示相差過(guò)大，則是偏低一側(cè)存在來(lái)電故障。
(2)觀察電流互感器二次側(cè)回路端子、元件接頭等有無(wú)放電現(xiàn)象。由于二次側(cè)開(kāi)路的情況會(huì)產(chǎn)生高電壓，則在故障情況下會(huì)產(chǎn)生放電的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)擊穿絕緣。
(3)觀察電流互感器是否有異聲。如果電流互感器傳出較大異聲，可能是由鐵芯傳出，原因可能是鐵芯穿芯螺桿栓夾不緊或硅鋼片松弛。由于鐵芯磁路飽和和交變磁通的變化，硅鋼片震動(dòng)加大。
(4)檢查二次側(cè)儀表、繼電器等是否燒壞。二次儀表、繼電器燒壞不僅可能導(dǎo)致電流互感器的二次開(kāi)路，也可能使二次側(cè)短路。
(5)檢查繼保是否發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)。電流互感器二次側(cè)開(kāi)路的情況下容易發(fā)生繼保誤動(dòng)作或者拒動(dòng)，這種情況可在誤跳閘或越級(jí)跳閘時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。
五.電流互感器二次側(cè)開(kāi)路的處理措施
在檢查和處理的過(guò)程中，首先要盡量減小一次的負(fù)荷電流，使二次賄賂的電壓降低。在操作的過(guò)程中，要做好絕緣防護(hù)，操作過(guò)程要嚴(yán)格按照安規(guī)要求進(jìn)行。
(1)發(fā)現(xiàn)二次開(kāi)路，要了解故障相別、對(duì)保護(hù)的影響等，匯報(bào)調(diào)度。(2)盡量減小一次負(fù)荷電流。若ct嚴(yán)重?fù)p傷，應(yīng)轉(zhuǎn)移負(fù)荷，停電處理。(3)首先按照?qǐng)D紙將二次端子短路。(4)通過(guò)檢查短接時(shí)是否出現(xiàn)火花來(lái)鑒別短路點(diǎn)的位置，逐步排查出斷路點(diǎn)。(5)如果是出現(xiàn)在二次端子外露部分能夠即時(shí)處理的問(wèn)題，則即時(shí)處理。如果出現(xiàn)在端子線內(nèi)部的斷路。則應(yīng)匯報(bào)上級(jí)，要求停電處理。
電流互感器作為測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置取得一次設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)的主要設(shè)備，電流 互感器二次回路的故障雖然已經(jīng)引起人們高度的重視，但電流互感器二次回路的開(kāi)路和接地 問(wèn)題的故障還經(jīng)常發(fā)生，這就要求工作人員在日常維護(hù)工作中高度重視電流互感器二次回路 的檢查和維護(hù)，盡量避免這樣的事故發(fā)生。