关于电流互感器检定常见问题分析论文_王立

关于电流互感器检定常见问题分析论文_王立

摘要:电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器,电流互感器由闭合铁芯和绕组组成。依据电磁感应原理工作,电流互感器作为一种特殊的变压器,通过串接在测量仪表之中保护电路,广泛应用于电力系统测量研究、仪表测量、自动装置和继电器保护系统中。电流互感器在工作状态下,始终呈闭合形式,只有当电网电压和电流超过预设值时,电能表和其他测量仪表通过互感器接入电网系统之中继而保护电力设备并进行其他测量。本文通过电流互感器的简单介绍后,主要就作者本人在实际工作中遇到的电流互感器异常、故障进行分析,同时结合目前状态检修工作中的电流互感器的要求介绍了运行中的电流互感器的维护与注意事项,为今后的安全工作提供有效的保证,也希望对相关工作人员有所参考。

关键词:电流互感器;常见故障;日常维护

1 电流互感器的作用

供电线路上的电压、电流一般较高,直接接入测量仪器是非常危险的,线路上的高压有可能直接损毁仪器。人们通过互感器对电力设备的运行情况进行监测、计量分析等。通过对监测数据的分析来测试电力设备的稳定性,进而实现电力系统稳定运行,实现电能量的公平公正的贸易结算等。但是一般的监测、计量装置不能直接接入到高压设备中,因此需要将大电流进行转换,把大电流转换为小电流,这样就能够供给监测、计量仪表使用。当所需要测量的电流较大时,为了方便测量仪表的使用需要转换为统一的电流,电流互感器就起到将大电流变换小电流并将一二次电力设备进行电气隔离,为电力系统二次侧提供一次侧信息,为继电保护、监测和计量等装置提供可靠数据。

2 电流互感器原理

电流互感器主要由三部分组成,分别为一次侧线圈、二次测线圈以及铁芯。铁芯使用叠片式硅钢片,这样能够有效地减少涡流损耗,一次侧线圈与主回路串联,一次侧电流I1在铁芯中产生交变磁场,通过交变磁场的变化在铁芯内产生磁通量的变化,进而使得二次测线圈感应出二次测电流,在不考虑磁滞损耗和涡流损耗的情况下,I1NI=I2N2,进而达到通过二次侧电流值来反映一次侧电流的大小。

3 电流互感器的主要特点

电流互感器主要安设于电力系统中,能够将系统中的大电流转换成小电流。当其与继电器配合时,可以对电力系统进行保护。从电流互感器的性质上来说,该类电器也属于一种变压器,工作原理与变压器基本类似。与变压器相比,电流互感器主要具有以下特点:

3.1电流互感器二次回路的负荷是仪表和继电保护装置的电流线圈,阻抗小,相当于变压器的短路运行。而一次电流由线路的负载决定,不由二次电流决定。因此,二次电流几乎不受二次负载的影响,只随一次电流的改变而变化,所以能测量电流,具有一定的准确级。

3.2电流互感器二次绕组不允许开路运行。这是因为二次电流对一次电流产生的磁通是去磁作用,一次电流一部分用以平衡二次电流,另一部分用作励磁。如果二次开路,则一次电流全部作为励磁作用,铁芯过饱和,二次绕组开路两端产生很高的电动势,从而产生很高的电压,这种是极不安全的,同时铁损也增加,有烧毁互感器的可能,所以电流互感器二次不能开路运行。

4 电流互感器常见故障分析

4.1 电流互感器绝缘结构被击穿

电流互感器在承受自身在运行过程中产生热量的同时,会受到电流通过、高压环境等影响,温度增高,并且逐渐超越绝缘层的承受范围,绝缘层会由此被击穿,而电流互感器就会因为温度过高的问题出现故障。

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4.2 局部放电现象发生

在电力系统的设备运行过程中,局部放电问题是一个亟待解决的问题,因为如果该问题得不到很好的解决,极有可能引发电容芯棒事故。而且,在正常情况下,电流互感器内部的主电容电流分布均匀,所以,不会出现局部放电现象,由此我们知道了电流互感器生产过程的重要性,必须保证生产质量,杜绝工艺缺陷或自身结构存在问题的现象,比如说设备内部电容主板不够光滑、绝缘材料无法均匀的缠绕导致电容屏错位或绝缘出现形变的问题,这样会导致电容无法正常的分工电流,从而出现局部放电现象。

4.3 设备内部潮湿

一般而言,电流互感器的密封性相对较差,而且随着设备内部放电事故的出现,会导致内部绝缘层绝缘效果变差,因此,电流互感器内部会出现各种问题。例如潮湿,其原因是水分蓄积到电容芯棒的底部,未能及时得到去除,从而导致电容芯棒短路而后被击穿,最终引发大范围的用电故障。

4.4 人为因素影响

要注意人为因素,提升运维检修人员的专业素质,在工作人员对电流互感器进行检修过程中,需要保证操作正确,避免因失误而导致的引线接头松动、注油效果不佳以及二次绕组出现断路等情况,从而导致电力系统出现放电现象,引发事故。

5 电流互感器故障的处理措施

5.1 设计回路防范

电力系统的运行过程中,需要在安装电流互感器之前设计好回路,因为电力系统中难以直接发现电流互感器的二次开路,所以为了及时处理好出现的故障,必须要提前设计回路。“加装检测回路”算是比较简单的方法,是在电流互感器的二次侧与地面之间分别串联一个电阻。与此同时,在输出侧串联一个发光二极管,注意保证电压的稳定,这样就能够在系统运行中对二极管是否发光来进行直接观察以便做出判断,从而提前采取处理措施。

5.2 一次接线故障的诊断工作

如果发现一次接线产生故障,一定要及时做好对相关故障位置的打磨处理工作,主要目的在于使接触面扩大,可以避免线路发生接触不良的情况。紧接着在打磨好的地方涂上导电膏,压紧,此举可以防止蜡片完成融化过程而引起的接触不良。另一方面,生产电流互感器的厂家,需要根据实际需要把接线板的长度进行适度延长,这样有利于对连接接线板的螺丝进行固定操作。在不影响接触面的基础上,保证接触板的可靠性。需要注意的是,在处理一次接压线故障结束以后,一定要保证不会出现发热故障,这样才能保证诊断结果的准确性,才能有针对性的制定解决方案。

5.3 加强电流互感器的日常检查和维护

电流互感器在正常工作阶段,我们也不能放任不管,应该做好日常的检查与维护工作,如此一来,可以及时发展电流互感器出现故障的部位进行及时报修,不会影响正常工作。日常维护的工作要点是,对电流互感器进行仔细检验,超看是否出现过热、噪音、异味等情况,同时还要查看互感器与母线进行连接的位置,保证接线的固定性,避免因为松动或脱落引发一系列故障。给从事相关工作的人员工作培训工作,强化他们的操作技能,培养他们对于岗位工作的责任心,保障电流互感器的正常运作。

6 结语

综上所述,电流互感器故障检定工作是一项十分重要而又系统的工作,因此,在对电流互感器进行检定过程中要明确电流互感器工作原理,遵循科学检定的原则,在故障检定和排除过程中,一定要注意各种安全问题,同时选用合适测试导线,并连接正确,进而有效地促进电流互感器的检定工作。

参考文献:

[1]电流互感器现场检定常见问题分析[J].马骏骁,刘桂铭.机械工程与自动化.2015(01)

[2]一起电流互感器的故障分析及改进措施[J].张洪铁,沙云鹏,冯祥伟.电工电气.2016(07)

论文作者:王立

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年11期

论文发表时间:2019/12/2

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