浅谈电流互感器的运行维护技术

浅谈电流互感器的运行维护技术

张亚林马程刘小满王刘拴吴有中

（安徽阜阳供电公司安徽阜阳236017）

摘要：电流互感器是电力系统中的重要设备之一，可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。电流互感器与其他电气设备一样，在运行中过程中需要认真做好运行维护工作，以确保系统的安全稳定运行。文章对电流互感器的运行维护工作要点进行了叙述，并对其常见的故障现象与原因进行了介绍与分析，最后总结了故障诊断与预防的方法和措施。

关键词：电流互感器；运行维护；故障；诊断；预防

电力系统中广泛采用电磁式电流互感器，一次绕组中的电流I1完全取决于待测电路的负载大小，而不受二次电流I2的影响，这是电流互感器与变压器区别的重要特点，二次绕组匝数N2较多，它所连接的仪表和继电器的电流线圈阻抗很小，故电流互感器正常工作情况近于短路状态下运行。电流互感器利用变压器原、副边电流成比例的特点制成。

1、电流互感器工作原理

电力系统中广泛采用电磁式电流互感器，它的主要结构和工作原理和变压器相似，电流互感器的一次绕组匝数N1很小，串联被侧电路中，因此，一次绕组中的电流I1完全取决于待测电路的负载大小，而不受二次电流I2的影响，这是电流互感器与变压器区别的重要特点，二次绕组匝数N2较多，它所连接的仪表和继电器的电流线圈阻抗很小，故电流互感器正常工作情况近于短路状态下运行。电流互感器利用变压器原、副边电流成比例的特点制成。其工作原理、等值电路也与一般变压器相同，只是其原边绕组串联在被测电路中，且匝数很少；副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载，近似短路。原边电流(即被测电流)和副边电流取决于被测线路的负载，而与电流互感器的副边负载无关。由于副边接近于短路，所以原、副边电压U1和Uc2都很小，励磁电流I0也很小。电流互感器运行时，副边不允许开路。因为一旦开路，原边电流均成为励磁电流，使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。因此，电流互感器副边回路中不许接熔断器，也不允许在运行时未经旁路就拆下电流表、继电器等设备。

2、电流互感器的运行维护

2.1电流互感器的过负荷运行

电流互感器可以在1.1倍额定电流下长期工作，但是长期过负荷运行时，由于磁通密度增大，铁芯饱和，会使铁芯发热，加速绝缘介质的老化，使其寿命缩短，甚至造成损坏。因此，在运行中若发现电流互感器经常过负荷时，则应及时更换。

2.2电流互感器的二次回路开路及其处理

当电流互感器一次侧的电流不变，二次回路因某种原因开路，即二次电流等于零时，二次电流的去磁通也消失了，这样，一次电流全部变为励磁电流，使铁芯磁通饱和，将产生以下几个后果：①由于磁通饱和，磁通的波形成为平顶波，二次产生的感应电势出现尖顶波，将产生数千伏甚至更高的电压，对二次绝缘构成威胁，对人员造成危险；②使铁芯损耗增加，严重发热，将烧坏线圈绝缘；③铁芯中将产生剩磁，使电流互感器的电流差和角差增大，影响计量的准确性。

所以，电流互感器在运行中二次回路是严禁开路，如需断开仪表或继电保护回路时，需要将该接线端子短接；运行中，若发现电流互感器二次回路开路，运行人员应立即将一次侧的负荷电流减小或减到零，将所带的继电保护装置停用，并用绝缘工具进行处理。

2.3在运行中的电流互感器二次回路上工作时的注意事项

在运行中的电流互感器二次回路上进行工作，必须按照《电业安全工作规程》的要求填写工作票，并且要注意下列几项：①工作中严禁将电流互感器二次回路开路；②根据需要在适当地点将电流互感器二次回路短路，短路应采用短路片或专用短路线，短路应妥善可靠，禁止采用熔丝或一般导线缠绕；③禁止在电流互感器与短路点之间的回路上进行任何工作；④工作时必须有人监护，使用绝缘工具，并站在绝缘垫上；⑤值班人员在清扫二次线时，应使用干燥的清扫工具，穿长袖工作服，带线手套，工作时应将手表等金属物摘下。

2.4电流互感器及二次线的更换

运行中的电流互感器及其二次线需要更换时，除应执行有关安全工作规程的规定外，还要注意下列几项：①更换损坏的电流互感器时，应选用同样型号和规格的电流互感器，并要求极性正确、伏安特性相近，并经试验合格；②若成组更换电流互感器时，除注意上述要求外，应重新审核继电器保护整定值及仪表计量的倍率；③更换二次电缆时，电缆截面、芯数等必须满足最大负载电流的要求，并对新电缆进行绝缘电阻测定，更换后要核对接线无误；④新换上的电流互感器或更动后的二次接线，在运行前必须测定整个二次回路的极性。

3、电流互感器常见故障分析

3.1故障现象

电流互感器运行过程中，会出现过热、臭味、冒烟、异响、漏油、绝缘破裂及火花放电等现象，必须及时进行检查判断。若鉴定不属于二次回路开路故障，而是本体故障，应转移负荷停电处理；若声音异常较微，可不立即停电，汇报调度和有关上级，安排计划停电检修。在停电前，应加强监视。

3.2故障原因

（1）制造工艺不良

①绝缘工艺不良

电容型电流互感器绝缘包绕松紧不均、外紧内松、纸有皱褶，电容屏错位、断裂，“并腿”时损伤绝缘等缺陷，都能导致运行中发生绝缘击穿事故。

②绝缘干燥和脱气处理不彻底

由于对绝缘干燥和脱气处理不彻底，电流互感器在运行中发生绝缘击穿。

（2）密封不良、进水受潮

这类事故占的比例较大，从检查中常发现互感器油中有水，端盖内壁积有水锈，绝缘纸明显受潮等。漏水进潮的部位主要在顶部螺孔和隔膜老化开裂的地方。有的电流互感器没有胶囊和呼吸器，为全密封型，但有的不能保证全密封性，进水后就积存在头部，水积多了就流进去。

（3）安装、检修和运行人员过失

常见的过失有引线接头松动、注油工艺不良、二次绕组开路、电容末屏接地不良等。由于这些过失常导致局部过热或放电，使色谱分析结果异常。

4、电流互感器故障诊断与预防

4.1故障的诊断

（1）诊断方法

①进行预防性试验

规程规定，电流互感器的预防性试验项目有：测量绕组及末屏的绝缘电阻、介质损耗因数tgδ和油中溶解气体的色谱分析等。对这些项目的测试结果综合分析，可以发现进水受潮及制造工艺不良等方面的缺陷。

②局部放电测量

常规绝缘试验不能检出电流互感器的局部放电型缺陷，而进行局部放电测量能灵敏地检出该类的缺陷，所以规程规定，电流互感器在大修后或必要时按国标GB5583进行局部放电测量。

4.2预防措施

（1）一次端子引线接头要接触良好

电流互感器的一次端子引线接头部位要保证接触良好，并有足够的接触面积，以防止产生过热性故障，L2端子与膨胀器外罩应注意做好等电位连接，防止电位悬浮。另外，对二次线引出端子应有防转动措施，防止外部操作造成内部引线扭断。

（2）测试值异常应查明原因

当投运前和运行中测得的介质损耗因数tgδ值异常时，应综合分析tgδ与温度、电压的关系；当tgδ随温度明显变化或试验电压由10kV上升到Um/3，tgδ增量超过±0.3%时，应退出运行。对色谱分析结果异常时，要跟综分析，考察其增长趋势，若数据增长较快，应引起重视，将事故消灭在萌芽状态。

（3）保证母线差动保护正常投入

为避免电流互感器电容芯底部发生击穿事故时扩大事故影响范围，应注意一次端子L1与L2的安装方向及二次绕组的极性连接方式要正确，以确保母线差动保护的正常投入运行。

参考文献

[1]宋传伟,赵金龙.《浅析电流互感器运行与维护》.科技传播,2010.

[2]赵志刚.《电流互感器常见故障与处理》.科技风,2011.

[3]李英.《浅析电流互感器事故原因、诊断方法及预防措施》.中国电力教育,2010.