摘要：作为电力系统主要的电气设备，电流互感器极为关键。按照额定电流比通过电流互感器能够把一次测电流进行可供测量、保护使用的二次测电流转化。以电容均压结构作为电容型绝缘电流互感器主绝缘，具有较为简单的结构，可广泛应用于110kV～220kV系统内。如电流互感器产生故障将对电力设备、人员安全造成极大的影响，甚至大幅度降低电力系统整体运行的可靠性，产生大量变电站安全问题。为此，进一步分析、研究电容型绝缘电流互感器智能故障诊断极为重要。
关键词：电流互感器；多层次故障诊断，措施办法
前言
电流互感器在维持电力系统的稳定运行方面有着重要作用，主要执行电力系统中的计量和保护功能，一旦电流互感器出现故障，那么将会引发变电站母线停电，进而造成区域内的大面积断电，可谓影响巨大，会给电力用户及供电单位带来严重的损失。因此，对于电流互感器的故障诊断工作是非常重要的，应当通过科学的诊断方式，找到故障发生的原因，第一时间排除故障，使电力系统恢复正常运行。
一、电流互感器故障产生的原因
在电力系统中，电流互感器和母线上的电气设备是相互连通的，电流互感器发生故障时，会直接影响到母线，进而造成电力系统故障，致使电力系统停止工作。分析表明，电流互感器产生故障的原因是多方面的，在此，将电流互感器发生故障的原因总结如下：
1、绝缘结构热击穿
在通常情况下，电流互感器可以承受自身在运行过程中产生的热量，能够承受电流的通过，但是在高压作业或者其它一些特殊的情况下，电流互感器的绝缘介质会由于温度过高而被击穿，此时温度已经超过了绝缘材料可以承受的最大温度，电流互感器会出现故障而无法继续工作。
2、局部出现放电
电流互感器的主电容在正常运行时是均匀分布的，此时不会出现局部放电的情况，但是如果电流互感器的生产工艺或者自身结构出现了问题，就很容易造成电容板不够光滑，绝缘材料无法均匀地缠绕导致电容屏错位或者绝缘变形，这样主电容就无法均匀分布，较容易导致个别的电容屏场强过高而造成局部放电情况的出现，如果局部放电的情况不能得到及时排除，那么将会诱发电容芯棒事故。
3内部潮湿
由于密封性差的原因，电流互感器内部放电情况容易出现其绝缘效果变差。电流互感器的内部会出现潮湿，积水聚集在电容芯棒的底端，这样的情况长期存在时，很容易导致电容芯棒被击穿，进而引发电流互感器故障和电力系统故障。
4、过于干燥或者脱气处理不够
电流互感器过于干燥或者脱气处理不够时，就会造成电流互感器的气体无法及时排除，无法创造良好的真空环境。此时，如果电压过大或者温度过高，那么很容易导致电流互感器出现过热的情况，进而导致电流互感器出现老化情况并被击穿。
5、人为操作因素
在进行人工操作时，如果由于操作失误出现引线接头松动、注油效果不佳、二次绕组开路等情况，就容易使电力系统出现局部过热或者局部放电的情况，进而导致电流互感器出现故障。
二、互感器多层次诊断模式
目前，对于电流互感器的故障诊断的项目较多，主要通过测算电流互感器的主绝缘介质的损耗因数来实现，并需要测量电流互感器的电容量以及电流量。这样的检测方式可以较为准确地检测出电流互感器绝缘介质的缺陷，并有效监控电流互感器的绝缘介质的具体性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对电流互感器进行实际检测时，应用最为普遍的方式是红外测温。红外测温的原理为，基于电流互感器的自身结构和运行时的热学原理，对电流互感器金属的导电性能、绝缘油和气体的传导性能、对流性能等进行检测，从而通过判断形成电流互感器外部温度分布图，进而通过温度分布图对电力系统内部的问题进行判断。
1、属性集与故障集选取
1）属性集确定。在诊断互感器故障中，因模糊性与不确定性为故障信息的特点，在具体操作中各类故障相关属性变量较多，且各类属性变量相应的故障也存在诸多不同，为此，信息选择是否合理有效极为关键。根据油色谱试验分析可及时找出互感器前期存在的可能性故障，且定性分析故障性质，在诊断故障中可将互感器电气试验结果作为最重要的信息。为此，笔者通过油色谱试验、电气试验有机结合的方式，形成属性变量，对选择的互感器实施多层次故障诊断；2）故障类别确定。在充分了解电容型电流互感器结构特征的前提下，进行样本质量确定，且通过分析统计大量故障数据，合理划分互感器故障类型，并进行类别的确定。
2、总体诊断模型
模型建立。电容屏为电容型电流互感器的主要故障，在互感器定性诊断及电容屏故障中支持向量机效果良好。在属性缺失的情况下朴素贝叶斯能够准确诊断电容屏故障。由此可进行电容型电流互感器多层次诊断模型的确立。第一，DGA数据通过支SVM分类器进行定性诊断，如具有正确的诊断结果可通过一定电气数据对电容屏干燥程度进行判定。如热性故障为诊断结果可进行一次连接不良的直接判定。如电性故障为诊断结果，这种情况下可进行一次直流电阻量的测量，如超标现象存在于电阻值内，可进行一次连接不良的诊断，否则进入诊断电容屏故障内。在诊断电容屏故障过程中，需按照现场电气数据属性测量情况进行实际分类器的合理化选取，一般将SVM诊断模型应用于完整属性情况下，如属性不完整则可通过NB诊断模型的选用，以此实现分步、多层次的进行诊断电容型电流互感器故障。
实例分析。某220KV电容式电流互感器，LB2-220W为设备型号，运行中异常情况存在于油色谱分析中，现场测量数据，处于正常状态的为介损值、介损电压试验。电容变化率和出厂值相比变化在-10%以上。在正常范围内一次直流电阻微水含量不存在超过标准情况。X4、X6在上述数据内并不存在。按照相关规定进行诊断模型建立，在故障性质诊断程序内将归一化后的油色谱数据输入，低能放电为其诊断结果，可向绝缘诊断程序内输入数据，数据输入后C4类故障为其显示结果。由此得出，第4类故障为此次故障诊断，据相关调查分析，因电火花将电容型电流互感器零屏引线周围与屏端面相距135mm位置的铝箔烧断，则有不规则圆圈平均宽度13mm的形成，也就是脱离现象出现于一次导电杆和零屏之间，由此可见，检查结果等同于分析结果。
结论
综上所述，互感器作为一种电力设备，在电力系统中得到了广泛的使用，而电流互感器是互感器中的一种，是电能计量装置中必不可少的器具，一旦电流互感器在运行使用过程中发生故障，会导致互感器倍率成倍地进行增加，从而会造成电能计量误差不断地增大。因此，为了确保整个电力系统运行的安全以及人身、设备的安全，有关人员必须要严格监视和测量电力设备的运行情况，可以通过电流互感器间接接入系统来实现对电力系统的监视和测量，并采取有效措施对电流互感器在电力系统中出现故障的原因进行及时地处理。
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论文作者:黄志强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/25
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