陳勇

【摘 要】電流互感器可以將電力系統(tǒng)中的大電流轉(zhuǎn)換成小電流，為測(cè)量提供安全的電流，保護(hù)相關(guān)設(shè)備和人身安全。電流互感器二次回路一旦出現(xiàn)故障，則可能帶來較大的安全隱患。因此本文針對(duì)電流互感器二次回路漸變性故障的診斷方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。

【關(guān)鍵詞】電流互感器;二次回路;漸變性故障;

前言

電力系統(tǒng)中一次回路中的電流非常的大，電壓也很高，不能直接進(jìn)行測(cè)量。因此就發(fā)明了一種新的可對(duì)系統(tǒng)中的電流進(jìn)行二次回路的轉(zhuǎn)變，使其變成較小的電流，降低電壓，便于工作人員進(jìn)行測(cè)量的設(shè)備。但是，這種設(shè)備由于自身的匝數(shù)較大，所以嚴(yán)禁其二次回路出現(xiàn)故障，以免對(duì)設(shè)備和人身安全造成傷害。

一、電流互感器二次回路

電流互感器將電力系統(tǒng)中一次回路中的大電流通過自身的二次回路轉(zhuǎn)變成小電流。因此，電流互感器必須要處于一個(gè)連通的狀態(tài)，一旦當(dāng)電流互感器的二次回路出現(xiàn)開路，則會(huì)導(dǎo)致電流互感器無法正常工作。

（一）電力互感器的工作原理

電流互感器是由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵芯、接線端子及其他輔助結(jié)構(gòu)組成的一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作用極大的設(shè)備。電流互感器與變壓器的工作原理基本保持一致。因?yàn)橐淮卫@組的匝數(shù)較少，所以直接與電力系統(tǒng)的電源線路進(jìn)行串聯(lián)，一次負(fù)荷電流在通過一次繞組時(shí)，經(jīng)過交變磁通感應(yīng)的作用產(chǎn)生等比例減小的二次電流。由于二次繞組的匝數(shù)比較多，且與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負(fù)荷串聯(lián)，形成一個(gè)閉合回路，但由于在運(yùn)行過程中負(fù)荷阻抗很小，處于一個(gè)接近于短路的狀態(tài)，等同于一個(gè)短路運(yùn)行的變壓器。

（二）造成電流互感器二次回路開路的因素

通過研究來看，造成電流互感器二次回路開路的因素有很多，分為外在因素和自身因素兩方面。外在因素主要是人為引起的，如果在電流互感器經(jīng)過檢修或者是調(diào)試后，工作人員未正確的將二次回路的連接端子連接，導(dǎo)致二次回路不能正確的接通，就有可能造成二次回路斷開，引起二次回路的故障。自身因素導(dǎo)致的電流互感器的二次回路的故障因素占主要方面。如果電流互感器二次回路的連接端子的接頭的生產(chǎn)質(zhì)量或者是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題都可能引起電流互感器二次回路開路的故障。一旦回路中的端子壓板的膠木接頭的長(zhǎng)度不合格，膠木接頭出現(xiàn)過長(zhǎng)或者是過短的問題，則會(huì)導(dǎo)致電流互感器的滑片不能和金屬導(dǎo)電片相貼合，膠木接頭過長(zhǎng)則會(huì)與絕緣的膠木套貼合在一起，導(dǎo)致回路無法接通，造成二次回路斷開的現(xiàn)象。當(dāng)二次回路中的端子接頭出現(xiàn)接觸不良的問題時(shí)，由于二次回路中通過的電流較大時(shí)，則可能出現(xiàn)將其接頭燒斷或者是接頭被氧化，從而造成回路無法聯(lián)通，出現(xiàn)開路現(xiàn)象。如遇在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)出來的端子質(zhì)量較差，在工作過程中則容易發(fā)生連接處接觸不良的問題，造成二次回路無法正常的接通，出現(xiàn)開路的故障，引起電流互感器無法正常工作。

（二）電流互感器二次回路開路的危害

電流互感器是一種將電力系統(tǒng)中的大電流轉(zhuǎn)換成小電流的一種設(shè)備，以便于工作人員能對(duì)電力系統(tǒng)是否正常工作進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)便于工作人員在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)提供安全的檢測(cè)電流，保障工作人員的人身安全，一旦電流互感器的二次回路出現(xiàn)開路問題，則會(huì)留下較大的安全隱患。一旦電流互感器的二次回路中出現(xiàn)開路的現(xiàn)象，則會(huì)使發(fā)生開路的兩端之間產(chǎn)生很高的電壓，這樣會(huì)對(duì)相關(guān)的設(shè)備機(jī)構(gòu)造成很大的損傷，同樣也會(huì)威脅到工作人員的人身安全。回路中發(fā)生開路的故障會(huì)使電流互感器的貼心損耗增大，使得電流互感器的損耗增大，發(fā)熱量增加，長(zhǎng)時(shí)間處于這種狀態(tài)，可能會(huì)使得設(shè)備的絕緣性能受到影響，相關(guān)設(shè)備也受到損傷，使得設(shè)備的性能下降。電流互感器在這種情況下，一旦電流互感器的二次回路發(fā)生開路故障，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備中出現(xiàn)剩磁的情況。在這種情況下對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，則會(huì)造成較大的數(shù)據(jù)偏差。使得電流互感器的性能受到影響，難以正常工作，相關(guān)人員也難以檢測(cè)到電力系統(tǒng)是否處于正常工作，為工作人員的工作增大了難度。在發(fā)生二次回路開路問題時(shí)，電流互感器的傳變能力也會(huì)遭到相應(yīng)的損害，導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間處于這種狀態(tài)下工作，也會(huì)給電力系統(tǒng)的正常工作帶來一定的危害。

電流互感器在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后，會(huì)出現(xiàn)零件磨損的情況，相關(guān)工作人員要及時(shí)的對(duì)電流互感器進(jìn)行維護(hù)和定期更換，防止電流互感器發(fā)生二次回路的開路問題。

二、電流互感器二次回路漸變性故障的診斷

（一）電流互感器二次回路漸變性故障

電流互感器的測(cè)量偏差主要是由漂移偏差和變比偏差兩種故障引起的。因?yàn)殡娏骰ジ衅鞒Ｊ怯糜趹敉夤ぷ?，?huì)受到溫度的影響;或者長(zhǎng)時(shí)間工作導(dǎo)致的老化因素的影響，造成測(cè)量值隨著時(shí)間的變化進(jìn)行漂移被稱為漂移偏差，而測(cè)量值的頻率和相位與正常波形一致，幅值成比例變化的偏差為變比偏差。

（二）診斷方法

之前在進(jìn)行電流互感器二次回路漸變性故障的檢測(cè)時(shí)，一般是萬用表測(cè)量電流互感器二次回路兩端的電阻，也就是將萬用表的測(cè)試端和最靠近電流互感器繞組的端子排進(jìn)行連接。但實(shí)際上，用這種方法測(cè)量出來的電阻一般是電流互感器的二次回路的負(fù)載和繞組電阻的并聯(lián)的數(shù)據(jù)。用這種方法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，如果遇到二次回路負(fù)載與較大的電感相互串聯(lián)時(shí)不容易被發(fā)現(xiàn)。一些較小的二次繞組的二次匝數(shù)比較小，但是它的截面積通常會(huì)比較大，所以它的側(cè)電阻通常就會(huì)比較小，即使是在二次回路開路的狀態(tài)下也會(huì)測(cè)的較小的電流，因此會(huì)導(dǎo)致二次回路開路的故障無法被發(fā)現(xiàn)，留下隱患。因此在此模式上開發(fā)出了一種新的檢測(cè)模式，將電流互感器的二次回路電纜引入到電流互感器的檢測(cè)終端裝置中，使得檢測(cè)終端能實(shí)時(shí)檢測(cè)到電流互感器二次回路中通過的電流值，時(shí)時(shí)可以檢測(cè)電流互感器是否出現(xiàn)異常和開路現(xiàn)象。

（三）診斷原理

因?yàn)殡娏骰ジ衅鞫位芈防@組測(cè)電阻過小時(shí)會(huì)干擾到二次負(fù)載側(cè)電阻的檢驗(yàn)效果。所以為了避免這種情況發(fā)生，保證檢驗(yàn)效果的準(zhǔn)確性和確保檢驗(yàn)出來的數(shù)據(jù)與電流互感器二次回路在正常運(yùn)行時(shí)的電流情況可以保持一致。為此，開發(fā)出來了一種新的測(cè)試裝置，這種裝置可以利用工頻阻抗的方式進(jìn)行測(cè)試。將測(cè)量設(shè)備與電流互感器二次回路的開關(guān)端子箱或者是與電流互感器的二次接線盒相連接，這種方式不需要將電流互感器的二次回路進(jìn)行任何的改變，為檢測(cè)數(shù)據(jù)保證了一定的真實(shí)性。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，阻抗測(cè)試裝置測(cè)得的電阻實(shí)際上為兩側(cè)工頻阻抗并聯(lián)的數(shù)據(jù)。因此，在二次回路未開路的情況下，電流互感器繞組側(cè)的電抗是大于電阻的，電流互感器負(fù)載側(cè)的電抗也是大于電阻的。一旦二次回路發(fā)生開路現(xiàn)象，電流互感器繞組側(cè)的電抗是小于電阻的，電流互感器負(fù)載側(cè)的電抗也是小于電阻的。這樣的檢測(cè)數(shù)據(jù)中阻抗不大于電流互感器的額定二次負(fù)載，電流互感器二次回路是處于正常工作狀態(tài)的，一旦阻抗值大大超過電流互感器的額定二次負(fù)載值，呈現(xiàn)出極大的電感值，則可以證明電流互感器二次回路發(fā)生了開路現(xiàn)象。檢測(cè)設(shè)備在進(jìn)行工作時(shí)需要接入電流互感器二次回路中，這就相當(dāng)于是給它加入了一個(gè)電流，因此在測(cè)量時(shí)需要將二次設(shè)備的保護(hù)裝置停用。

結(jié)語

電力系統(tǒng)的正常工作，離不開平時(shí)的維護(hù)。及時(shí)對(duì)電流互感器進(jìn)行維護(hù)，則依賴于電流互感器將它工作時(shí)的數(shù)據(jù)反饋給測(cè)試人員，以便于工作人員能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，并對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。電流互感器的完好性至關(guān)重要，為此需要對(duì)當(dāng)前的測(cè)試設(shè)備不斷的進(jìn)行改善，設(shè)計(jì)出更高效的檢測(cè)電流互感器二次回路故障的診斷方法。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司泰州運(yùn)維站）