探析高压电力工程施工中电流互感器的故障问题

探析高压电力工程施工中电流互感器的故障问题

李树生

李树生

广西建宁输变电工程有限公司广西南宁530022

摘要：电力施工工程一项必不可少的设备就是电流互感器，其主要应用于发电厂或者是变电站的大型电气设备中，主要功能是将大电流转化为适合于民用的小电流，若是电流互感器出现故障问题，电流的转换工作将难以实现，且电力工程中出现巨大的漏洞将会产生巨大的安全隐患。本文初步分析了电流互感器的构成以及工作特点，接着深入探析了高压电力工程中电流互感器产生故障的因素，提出了几种常见的故障诊断方法，最后针对故障提出了故障排除方法。期望本文能为我国的高压电力工程施工中电流互感器的故障诊断工作提供一定的参考价值。

关键词：高压；电力工程；电流互感器；故障

1引言

高压电流互感器与母线上的多种电气设备进行直接连接，一旦其中的某个电气设备发生故障，就将导致供电困难，甚至于发生大面积停电事故，为了保障电网的良好运行，电力工作人员需要及时排除高压电流互感器的故障。

2电流互感器工作原理

电流互感器的工作原理是：电流互感器是依据电磁感应原理研制的。其由闭合的铁心与绕组构成。这一设备的一次侧绕组匝数较少，以串联的方式连接于待测量的电流的回路中，通常线路的全部电流流过一次侧绕组中，二次侧绕组匝数较多，以串联的方式连接在保护回路与测量仪表中。当电流互感器在运行时，其二次侧回路一直处于闭合状态，因此保护回路串联线圈与测量仪表的阻抗很小，电流互感器近似于短路状态。电流互感器的工作过程即为将一次侧大电流转换成与其成正比的二次侧小电流，并输入到继电保护、测量仪表以及自动装置中。

3高压电力工程施工中电流互感器的故障的形成

3.1电流互感器故障诊断方法

3.1.1进行预防性试验

依据《电力设备预防性试验规程》（下文中简称《规程》）对电流互感器的预防性试验项目做出了明确规定：油中溶解气体色谱分析、测量末屏以及绕组的绝缘电阻以及测量电容量或者是介质损耗因数等，通过对测量结果进行详细分析，能够及时发现高压电力工程施工中电流互感器的故障隐患。

3.1.2局部放电测量

对于电流互感器的局部放电型缺陷来说，用常规绝缘试验是不能够检出结果的，只能通过局部放电测量才能较为灵敏地检出此类缺陷。依据《规程》的相关规定可知，电流互感器在需要在大修后实施局部放电测量。

3.1.3在线监测和红外测温

现阶段，针对于高压电流互感器进行的在线监测项目包括：测量电容电流、电容量以及主绝缘的介质损耗因数。在线监测是检测绝缘缺陷的一种行之有效的方式。

红外测温是通过对电流互感器的内部结构以及运行状态进行监测，依据传热学理论，分析气体、金属导电回路以及绝缘油等引起的对流、传导，判断电流互感器的内部故障是通过其外部显现的温度分布热像图实现的。红外测温能够有效判断电流互感器内部接头是否松动。

3.2高压电力工程施工中电流互感器故障形成原因

3.2.1绝缘热击穿引发故障

高压电流互感器一方面要通过较大的电流，一方面需要承受高电压，在高电压作用下绝缘介质会产生损耗，且电流热效应进一步使绝缘温度升高。高压电力工程施工中如果存在缺陷，热损耗将会大幅增加，绝缘温度升高，长此以往的在超过绝缘材料的适宜运转的温度下工作，高压电流互感器就可能发生绝缘热击穿故障。

2.2.2受潮引发故障

高压电力工程施工中若是电流互感器端部密封不严就可能导致电流互感器因进水受潮，在受潮情况下互感器内部游离放电现象加剧，内部沿面放电，这是导致电流互感器绝缘劣化的主要因素之一。电流互感器的U型电容芯棒的底部与油箱底部的位置很近，因受潮而进入互感器内的水将会沉积在电容芯棒底部，导致芯棒打弯处绝缘严重受潮，电流电容器在长期的高强度工作下，绝缘部分严重受损，导致一对或几对主电容屏击穿，甚至于导致整个电容芯棒的击穿，最终发生爆炸事故，导致电网瘫痪。

3.2.3局部放电损坏

在正常状态下电流互感器主电容电压呈现均匀分布，若是在高压电力工程施工中选取了工艺不合格的电流互感器，往往会产生电容极板不光滑，绝缘包绕外紧内松、纸有皱格、松紧不均以及电容屏断裂或者是错位，“并腿”等多种损伤绝缘的缺陷；在施工过程中还可能由于下部U型卡子卡得过紧从而导致绝缘产生形变，还会由于注油时端屏铝箔没有孔眼而形成非真空状态，导致电容屏间存积气泡，电容屏间的电压分布发生改变，在这种情况下个别电容屏将会承受较高的场强，长此以往就将出现较强的局部放电或者是严重电晕等现象，若是这种安全隐患未能被及时发现并及时处理，那么就有可能发生整个电容芯棒绝缘裂解击穿事故。

3.2.4施工过程中施工人员操作不当

高压电力工程施工中因为施工人员操作不当而引起的过失有二次绕组开路、注油工艺不良、一次引线接头松动以及电容末屏接地不良等。此类操作失误会导致局部放电或者是过热，导致油中溶解气体色谱分析结果异常。

3.2.5绝缘干燥和脱气处理不彻底

高压电力工程施工中若是电流互感器若没有采取真空注油的方式，可能会引发内部气体无法排出的现象。另一种情况是虽然采取了真空注油的方式，但未能维持高真空度，或脱气处理时间不足以及干燥不彻底等，长此以往在电压和温度的双重作用下，就会发生热和（或）电老化击穿，最终引发电流互感器故障。

4高压电力工程施工中电流互感器的故障的排除方式

4.1加强互感器油位管理

现阶段，我国许多波纹膨胀器油位指示大多数为红色，不利于操作人员观测，最好将其改为白色等显眼颜色。变电工作者需要实时观察油位，出现油位过高或者是过低的异常现象都要及时处理。通过上文分析可知若是互感器内部有缺陷，介损将会增加，导致功损耗将增大，油中会产生气体，出现油位指示过高现象。工作人员需要面对油位异常现象，需要及时采取措施，以避免事故的产生。

4.2针对于电流互感器二次开路故障的排除方式

高压电力工程施工中，为了安全起见，应该尽量减少一次负荷电流，以便于使二次回路的电压降低。在操作过程中需要佩戴绝缘手套，选取绝缘性能良好的工具，站绝缘垫子上施工。同时，施工时要对照线路设计图纸进行施工，严格按照接线方式连接。通常情况下电流互感器二次开路不易被发现。在进行日常排查工作时，若是没有明显征兆互感器本体会处于开路状态。因此，操作人员需要依据日常经验以及各种检测仪器对微小的异常现象进行检查，并采取恰当的解决措施。

4.3对由一次接线压接处发热引起异常运行进行处理的方法

首先要把压接处进行打磨使其平滑，以便于增大接触面积，确保接触的良好性，接着涂上导电膏并加弹簧压紧，经过处理之后蜡片熔化现象不在明显。此外，在选购电流互感器的时候要选择接线板适当加长的，以便于使其两个骡孔固定，在增大接触面积，同时又能使压接牢固，从源头处避免发热现象的产生。

4.4针对受潮环境引发的故障的排除方式

高压电力工程施工中要特别注意加强对电流互感器端部的密封，从源头出避免电流互感器因进水受潮，改变受潮环境。

5结束语

探析高压电力工程施工中电流互感器的故障问题，就是当设备上某一部位出现某种故障时，要从电流互感器工作状态及其参数的变化从而找出产生这些变化的故障及其所在部位。故障的类型通常需要依靠带点取油样以及色谱试验分析，发现故障，并及时进行处理，从而避免电力互感器重大事故的发生，以确保输电设备以及整个电网系统的安全性与稳定性。

参考文献：

[1]黄乐，陈亦平，舒双焰.电流互感器故障所致电网事故及其处置的分析［J］.南方电网技术，2011，5（4）：68～70

[2]梁之林，王朔.220kV电流互感器故障分析[J].变压器，2010（4）.

[3]蓝洲.浅谈电流互感器异常运行的处理方法[J].广西电业，2010（1）.

[4]农文光.浅谈电流互感器异常运行的故障处理方法[J].企业科技与发展：下半月，2008（10）.

[5]李英.浅析电流互感器事故原因、诊断方法及预防措施［J］.中国电力教育，2010（S2）：422～423