电流互感器二次开路分析及对策

2008年12月

江西电力职业技术学院学报

JournalofJiangxiVocationalandTechnicalCollegeofElectricity

Vol.21　No.4Dec.2008

电流互感器二次开路分析及对策

周锦丽,侯　芳

(江西电力职业技术学院,江西　南昌　330032)

摘　要:分析了电流互感器(CT)二次开路的原因及其处理和防范措施。

关键词:电流互感器;二次回路;开路

M452　　中图分类号:T文献标识码:A　　文章编号:1673-0097(2008)04-0025-02

0　引言

众所周知,电流互感器和变压器的工作原理相似,它的基本原理是电磁感应原理,在一次侧绕组流过电流I1时,在铁心中产生交变磁通,其中大部分磁通与铁心闭合,由于二次线圈闭合感应出二次电流I2,但是CT一次绕组匝数少,使用时一次绕组串联在被测线路里,二次绕组匝数多,与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用,测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小,所以正常运行时CT是接近短路状态的,一般认为无声,电流互感器故障时常伴有声音及其它现象发生。CT二次电流的大小由一次电流决定,二次电流产生的磁势,是平衡一次电流的磁势的。若二次开路,其阻抗无限大,二次电流等于零,其磁势也等于零,就不能去平衡一次电流产生的磁势,那么一次电流将全部作用于激磁,使铁芯严重饱和。磁饱和使铁损增大,CT发热,CT线圈的绝缘也会因过热而被烧坏,此时因磁通密度增加引起非正弦波,使硅钢片振动极不均匀,从而发生较大的噪声,还会在铁芯上产生剩磁,增大互感器误差。最严重的是由于磁饱和,交变磁通的正弦波变为梯形波,在磁通迅速变化的瞬间,二次线圈上将感应出很高的电压,其峰值可达几千伏,如此高的电压作用在二次线圈和二次回路上,对人身和设备都存在着严重的威胁,而且高压可能引起电弧起火。所以CT在任何时候都是不允许二次侧开路运行的。

收稿日期:2008-05-21

作者简介:周锦丽(1981-),女,湖北浠水人,助教.

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1　电流互感器二次开路的原因

(1)由于交流电流回路中的试验接线端子

的结构和质量上存在缺陷,在运行中发生螺杆与

铜板螺孔接触不良,造成开路。

(2)由于电流回路中的试验端子压板的胶

木头过长,旋转端子金属片未压在压板的金属片上,而误压在胶木套上,致使开路。

(3)修试人员工作中的失误,如忘记将继电器内部接头接好、验收时未能发现。

(4)二次线端子接头压接不紧,回路中电流

很大时,发热烧断或氧化过甚造成开路。

(5)室外端子箱、接线盒受潮,端子螺丝和

垫片锈蚀严重,造成开路。

2　电流互感器二次开路的现象和处理2.1　电流互感器二次回路断线(开路)的现象

(1)回路仪表指示异常降低或为零。如用于

测量表计的电流回路开路,会使三相电流表指示不一致,功率表指示减小,电度表不转或转速变慢,例如差动回路则差动回路断线信号发出;如果表计指示时有时无,则有可能处于半开路状态

(接触不良)。运行人员遇到此现象时,可将有关

的表计相互对照比较认真分析。如变压器原、副边负荷指示相差较大,电流表指示相差太大(注意变化的不同,电压等级的不同),可能是偏低的一侧存在开路故障。

(2)认真听电流互感器本体有无噪声、振动

等不均匀的声音,这种现象在负荷小时不明显。

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当发生开路时,因磁通密度的增加和磁通的非正弦性,硅钢片振动力加大,将产生较大的噪声。

(3)利用示温变色蜡片或紫外线测温仪监测电流互感器本体有无严重发热,有无异味、变色、冒烟、喷油等,此现象在负荷小时不太明显。开路时,由于磁饱和严重,铁芯过热,外壳温度升高,内部绝缘受热有异味,严重时冒烟烧坏。

(4)检查电流互感器二次回路端子、元件线头等有无放电、打火现象。此现象可在二次回路维护和巡检中发现。开路时,由于电流互感器二次产生高电压,可能使互感器二次接线柱、二次回路元件接头、接线端子等处放电打火,严重时使绝缘击穿。

(5)继电保护发生误动作或拒动作,此情况可在误跳闸或越级跳闸事故后检查原因时发现并处理。

(6)仪表、电能表、继电器等冒烟烧坏。此情况可以及时发现。上述表计烧坏都能使电流互感器二次开路,有、无功率表以及电能表远动装置的变送器、保护装置的继电器烧坏现象,这些现象不仅会使电流互感器二次开路,同时也会使电压互感器二次短路。此时应从端子排上将交流电压端子拆下,包好绝缘。2.2　电流互感器二次回路断线的处理

(1)运行检修人员不应慌张,应及时记录故

障性质并立即将故障现象报告所属调度。

(2)根据现象判断是属于测量回路还是保护回路的电流互感器开路。处理前应考虑停用可能引起误动的保护。

(3)凡检查电流互感器二次回路的工作,须站在绝缘垫上,注意人身安全,使用合格的绝缘工具进行。

(4)电流互感器二次回路开路引起着火时,应先切断电源后,用干燥石棉布或干式灭火器进行灭火。

(5)尽量减少一次负荷电流,若电流互感器严重损伤,应转移负荷,停电检查处理(如有旁路,可采用旁路供电,保证供电的可靠性)。

(6)尽量设法在就近的试验端子上,将电流互感器二次短路,再检查处理开路点,短接时应使用短路线或专用短接线,短路应妥善可靠,禁止采用熔丝或一般导线缠绕。

(7)注意短接时的现象,若短接时有火花,则说明短接有效,故障点就在短接点以下的回路中,可进一步查找;若短接时无火花,可能是短接

无效。故障点可能在短接点以前的回路中,可以

逐点向前变换短接点,缩小范围。

(8)在故障范围内,应检查容易发生故障的端子及元件,检查回路工作时触动过的部位。对检查出的故障,能自行处理的可立即处理,然后投入所退出的保护;若开路点在互感器本体的接线端子上,应停电处理;若是不能自行处理的或不能自行查明的故障,应汇报上级,派人检查处理。此时应先将电流互感器二次短路,或转移负荷,停电处理。

(9)在短接二次回路时,工作人员一定要坚持操作监护制,一人操作,一人监护。与带电设备保持适当的安全距离。操作人员一定要穿绝缘靴、戴绝缘手套和使用带绝缘把手的工具。禁止在电流互感器与短路点之间的回路上进行任何工作。

(10)电流互感器开路期间应按高压设备带电测量规定进行,不准用低压电表或低压验电笔对该回路进行测量。

3　电流互感器开路故障的防范措施

(1)从思想上转变观念。坚决杜绝满足于预

防事故中的偶然成功,端正心态,把日常工作真正做到位,特别是巡视工作不能走过场,不论是例行巡视,还是事故、异常发生后的巡视都应按照现场规程进行,同时运行人员要提高警惕,不能在松懈和事不关己的状态下值班。

(2)从技术方面提高员工素质。提高运行人员对异常情况的分析能力和事故处理能力,保证运行人员对规程、规定充分理解,在事故情况下能够做到全面分析,冷静处理。

(3)从整顿管理入手。管理机构与管理者应该保证制度的完善、措施及时的制订与修改。杜绝因管理松散及表面化而影响员工的工作积极性,要定期向运行人员有针对性地进行专题与综合分析,保证已暴露出的问题和可能导致事故发生的缺陷、异常及时得到有效控制。

(4)加强员工的科学知识与心理素质。知识可以减少员工的盲目性,增加安全系数,掌握必要的科学知识,按照科学规律作业才是保证避免发生事故的主要途径。心理素质的锻炼与提高可保证员工在遇到事故及异常时能够保持清醒的头脑,进行灵活果断的处理。

(5)加强员工的安全意识。正确识别危险因素、并充分估计其危险度是搞好安全生产的基础。各单位要加强培训工作,尤(下转第60页)

　60江西电力职业技术学院学报第21卷

型系统的操作,既开阔了眼界,又提高了学生计算机软件应用能力,获得很好的教学效果。

根据高职高专院校人才培养工作水平评估体系对“双师”型师资的要求,我院电子教研室专职理论教师全体走入实验室,讲解并指导所授理论课班级的实验,此举锻炼了专职教师的动手能力,有助于专职教师真正做到理论联系实际,理论与实践相互促进,教学水平也上了一个台阶。

(3)对应用电子技术专业及自动化专业的学生来说,还需掌握对电路组成、控制的分析与设计,加强综合能力的训练。教学设计是不可缺少的重要环节。在学生基本掌握数字电子技术基础知识和基本技能之后,课程设计主要采取在教师指导下,学生按课题要求自行查找资料,从单元电路开始自行设计,独立完成电路原理图及接线图的绘制,并每两人发一组元器件进行实物搭接。搭接过程中出现的问题教师不包办,由学生自行运用所学知识进行分析,找出问题并加以解决。学生一时无法解决的问题,由指导教师适当点拨,启发引导。对表现突出、提前完成课题设计任务的学生还可发挥其积极性,让他们帮助有困难的同学排查故障,使其所学理论知识得以融

会贯通。

4　结束语

经过上述多方面的改革与实践,我院数字电子技术课程教学质量得到明显提高。近几年,我院电子协会多名学生在大学生电子科技大赛中多次获得省级和国家级一等奖等众多奖项。学生的学习积极性也空前高涨,主动向学院提出开放实验室并由学生自行管理的要求。今后我们将努力保持现有改革成果,进一步改革教学内容,加强实验室建设,继续提升本课程的教学和实践水平。

参考文献:

[1]谢安邦.高等教育学(修订版)[M].北京:高等教

育出版社,1999.

[2]阎石.数字电子技术基础(第四版)[M].北京:高等教育出版社,1998.

[3]崔凤波.数字电子技术[M].大连:大连理工大学出版社,2003.

[4]刘守义.数字电子技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001.

[责任编辑　韩翠丽]

(上接第26页)其是要加强对设备带电部位的认

识培训;要有针对性地开展有关安全教育的培

训,提高全体职工的安全意识,消除安全生产工作中的漏洞和死角,杜绝电流互感器开路事故的发生。

及时巡视检查,一旦发现缺陷应及时处理,这样才能避免故障的发生。

参考文献:

[1]罗钰玲.电力系统微机继电保护[M].北京:人民出

4　结束语

电流互感器发生开路故障,除了制造方面的结构设计、材质选用和制造工艺使产品有先天性缺陷外,运行维护、操作等对电流互感器的安全运行也起着重要作用。在电流互感器运行中应严格按照运行技术要求、安全操作原则来操作并

版社,2005.

[2]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北

京:中国电力出版社,1994.

[3]许建安.电力系统微机继电保护[M].北京:中国水

利水电出版社,2001.

[责任编辑　韩翠丽]

AnalysisandCountermeasureof

CurrentTransformerSecondaryOpen

ZHOUJin2li　HOUFang

(JiangxiVocationalandTechnicalCollegeofElectricity,Nanchang330032,China)

Abstract:Analyzethereasonandharmofsecondarycircuitwhencurrenttransformer(alsocalledCT)isopen,discusshowtohandleandpreventthisproblem.

Keywords:currenttransformer;secondarycircuit;open-circuit