摘要：本文主要分析了电磁式电流互感器二次回路安全监测装置的相关问题，仅供参考。
关键词：电流互感器；二次回路；安全监测；
1.背景分析
电流互感器（CT）按电流变换原理可分为电磁式电流互感器和光电式电流互感器。目前电磁式电流互感器在电力系统中常作为一次开关设备和二次保护设备的沟通媒介得到广泛应用，其安全可靠运行对整个电力系统起着重要意义，电力系统中电磁式电流互感器主要功能是将一次系统的大电流按比例变换成小电流，供给二次侧的测量仪表或保护装置使用。电磁式电流互感器工作时的等效电路图如图1所示，电磁式电流互感器的一次侧电阻为视为等效电阻R1，二次侧电阻可视为等效电阻R2，一、二次侧回路电流分别用I1、I2表示。电磁式电流互感器在正常工作时，其二次侧回路等效电阻R2很小，实际工作电路中仅由二次绕组的等效阻抗、连接线阻抗及端子的接触电阻等构成，二次绕组接近短路状态；然而，当电磁式电流互感器发生二次侧连接异常（如接触不良）时，二次侧回路等效电阻R2的阻值会有较大变化，当CT二次侧开路时，可视为二次侧回路等效电阻R2的阻值无限大，对应地，CT二次侧电压UX在异常时会急剧升高，在开路时二次侧电压UX瞬间则可高达上万伏。这些高电压极易造成设备损坏和人身安全事故。为防止电流互感器二次侧开路，保护测试人员及电路设备，在CT二次侧增加开路监测设备显得必要。
现有CT二次回路安全监测装置，普遍能够对CT二次侧开路故障进行有效的监测，然而，电力系统在实际运营过程中，往往存在因电磁式电流互感器在投运前安装时二次回路接线端子未良好接触安装、运行过程中电磁式电流互感器二次回路接线端子螺丝松动等造成电磁式电流互感器接触不良，随着时间的推移,接触不良故障在运行过程中逐步劣化，最终会导致电磁式电流互感器互二次回路开路或因过热造成火灾，现有CT二次回路安全监测装置对电磁式电流互感器此类接触不良故障在电磁式电流互感器开路前难以实施有效的监测。目前针对此类故障隐患电力部门采取的防患措施主要是通过强调在投运前严格规范安装、在投运后期通过人力定期巡查解决，其存在的问题是，浪费大量的人力物力，且监测的可靠性不强。
2.电流互感器二次回路故障主要有
2.1二点触地或者绝缘损坏：如果出现这样的情况，就会导致二次回路通过大地发生分流的现象，一次系统的电流就不能够通过二次回路电流准确的反映出来，二次回路装置对一次系统的运行状态就会出现不正常的反映，还有可能导致二次系统装置出现误动或者误测的现象，对电力系统云彩产生影响。
2.2回路断线：出现这种情况时，二次装置不能检测到断线的相电流，在回路公共段就会出现不平衡电流的情况，会引起二次装置误动，也会使得断电处发生高感抗电压，对设备和人身产生安全隐患。
3.磁式电流互感器二次回路安全检测装置的主要方法
由于电磁式电流互感器在电流二次回路中继电器的互相联结点比较多，但是继电器的工作并不需要工作电源，一般在，电磁式电流互感器二次回路安全检测装置的主要方法有
3.1直流电源法
直流电流法主要是指：电流互感器一次线圈经过小开关接入电池，二次线圈接入直流表，当开关被合上时，直流表指针发生摆动，就表明电池组正极所接一次端子与直流表的正极所接的二次端子为同性端。反之，则为非同极性端。这种方法适用于电流互感器的极性校验。
3.2一次通流法
这一方法一般是根据设计的系统图纸进行编制的一次通流实验方案，根据实验的设备的现实情况对模型进行计算，并且算出电流互感器的二次回路电流，保证对各组电流互感器二次回路准确的测量出一次回路电流的最低要求。一次通流的试验电流越大，二次电流就越大，其测量的结果就越准确。
3.3并网电流互感器二次回路检测
在电力系统并网后，需要对负荷电流进行检查发变组保护中带方向性保护及测量装置的电压、电流的相位关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经负荷电流检验正确的方向性保护即可投入运行。
3.4在输电线路的二次回路安全检测
当前，超高压输电线路需要承担大容量和远距离的电力传输任务，其中大多采用分裂导线构成相线，远距离的电力传输会使线路的显荣等值容抗大大的降低，使得电容不断的增大，当容性电流足够大的时候，就可以用来对线路测量装置的电流、电压关系以及纵差保护的极性进行校核。超高压的线路负荷通常情况下是采用容性电流来校验电流互感器的二次回路。
3.5起备变差动保护负荷校验
当电力系统设备在投入使用前，需要对其进行负荷检验，有时候会因为工程进度的原因，在起备变受电前，很多的设备并没完全安装，这就导致了最新的建机组不能够提供更好的最大负荷检验，所以就需要其他的方法进行检验，通常情况下是二种方法，一种是电机启动电流录波法，另一种是常用的中低压母线侧接一系列的电阻或者电容作为负载。
4.电磁式电流互感器二次回路安全监测装置概述
一种电磁式电流互感器二次回路安全监测装置，其特征在于：包括采样模块、处理模块、存储模块、通信模块和电源模块；
所述采样模块设有第一、第二电压采样信号输入端和电压采样信号输出端；处理模块设有采样电压信号输入端、对内通信端和对外通信端；存储模块设有信息交互端；通信模块设有对外通信端和对内通信端；电源模块设有电源输出端；
处理模块的采样电压信号输入端与采样模块的电压采样信号输出端电连接；处理模块的对内通信端与存储模块设有信息交互端双向通信；处理模块的对外通信端与通信模块的对内通信端双向通信；电源模块的电源输出端提供工作所需电源。
使用时，采样模块的第一、第二电压采样信号输入端分别与电磁式电流互感器二次侧正负极接线端电连接；通信模块由其对外通信端与监控后台双向通信。
5.电磁式电流互感器二次回路安全监测装置特征分析
电磁式电流互感器二次回路安全监测装置，其特征在于：所述电源模块的电源输出端包括工作电源输出端、异常门槛电压U1输出端和故障门槛电压U2输出端；所述处理模块包括MCU、比较器B1、比较器B2以及电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7；MCU设有第一比较信号输入端、第二比较信号输入端、对内通信端和对外通信端；比较器B1和比较器B2分别具有正负输入端和输出端；
电阻R4的一端即为所述处理模块的采样电压信号输入端；MCU的对内通信端和对外通信端即为所述处理模块的对内通信端和对外通信端；电阻R4的另一端与比较器B1和比较器B2的正输入端电连接；电阻R3的一端与比较器B1的负输入端电连接；电阻R3的另一端接电源模块的异常门槛电压U1输出端；电阻R5的一端与比较器B2的负输入端电连接；电阻R5的另一端接电源模块的故障门槛电压U2输出端；比较器B1的输出端、电阻R6的一端以及MCU的第一比较信号输入端共线；比较器B2的输出端、电阻R7的一端以及MCU的第二比较信号输入端共线；电阻R6和电阻R7的另一端接地。
所述处理模块包括模数转换器AD和MCU；所述MCU为内置有异常判断阈值和故障判断阈值的集成芯片；MCU设有采样信号输入端、对内通信端和对外通信端；模数转换器AD的输入端即为所述处理模块的采样电压信号输入端；MCU的采样信号输入端与模数转换器AD的输出端电连接；MCU的对内通信端和对外通信端即为所述处理模块的对内通信端和对外通信端。
所述存储模块为用于存储所监测的电磁式电流互感器的编号、电压采样值、电压采样时间信息的模块。
所述电源模块为可采用现场线圈取能、电池供电或外接电源方式得电的模块。
使用时，所述通信模块可采用GPRS网络无线通信、以太网组网或RS485有线通信模式与监控后台通信。
6.结语
电磁式电流互感器二次回路安全监测装置，其应用时与电磁式电流互感器二次回路接线方便，且电路结构相对简单，成本较低，安装使用方便，适于推广。
论文作者:朱勇1,朱继红2,张雄伟3,陆春晓4
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/6
标签：回路论文; 电流互感器论文; 电阻论文; 通信论文; 模块论文; 电流论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第10期论文;