电流互感器计量二次回路开路故障分析论文_刘培增,于海英

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摘要:变电系统在任何情况下,电流互感器的二次回路均不能保持开路的运行状态,一旦电流互感器出现开路的运行状态,将导致系统中的电流全部成为励磁电流。这时不单单在铁芯中会出现密度较大的磁通量,还会促使铁芯出现磁通量严重饱和的问题。此外,二次线圈的匝数过大,密集在铁芯中的磁通量将会使的系统的二次线圈中出现较为危险的电压,高电压将导致工作人员以及系统中的二次设备的安全受到严重的影响。为此,在变电站系统中若出现电流互感器的二次回路开路问题,需要根据实际的线路情况,找出必要的措施,同时委派专业的人员及时的处理,最终维护系统的稳定性,保障电网的安全稳定运行。

关键词:电流互感器;计量;二次回路;开路故障;措施

1导致电流互感器出现开路危害的原因分析

首先,若在系统中的二次回路中出现安装的部件接触性较差,会出现二次侧开路的问题。当线路中经过维修处理之后,很容易出现线头的松动或者未接触的问题将导致电流互感器的二次侧开路。此外,当线路中的保护工作结束之后,需要相关人员做好继电器的内部接头保持畅通的状态,否则会导致电流互感器二次侧开路。此外,若电流互感器本身的二次接线头中的端子接触不良,会在整个回路中产生较大的电流,大电流的经过会使的线路出现发热的问题,最终导致电流互感器出现二次侧开路。在变电站中,大部分的接线盒在室外,由于外部的环境较为潮湿,长时期的存放会导致其内部出现受潮等问题,最终导致线路中的端子螺丝以及垫片在潮湿的环境中生锈,从而出现电流互感器的二次侧开路问题。

210kV电流互感器二次回路校验方法

2.1一次升流法

对于一次部分有电气联系的电流互感器,可将电流回路依次串联的方式,在第一个电流互感器将电流加入,在最后一个电流互感器将电流引出,中间通过母线等联系部分连接,将电流一次加入多个电流互感器中,加快工作效率,减少重复工作量。每一次均只加同一相电流,通过计算一次电流加量大小和变比大小,观测二次电流大小是否正确,若存在本组绕组内两相混接的情况,则本次加量则显示无电流,可排查此问题;若变比不同的本组绕组与其它绕组非N线混接,可通过观察电流大小是否正确,可排查此问题。

2.2升流短接法

在一次升流过程中,由于部分互感器变比相同,且处于同一段,若本组绕组与其它绕组非N线混接,仅通过观察二次电流大小无法排查此问题。通过观测互感器接线柱记号标识,分辨各绕组对应接线回路,在升流时,在互感器引线处短接,观测相应二次回路电流是否也消失,若消失,则对应回路接线正确;若未消失,则与其他组绕组混接。

2.3测量对地绝缘

上述方法均针对有电流存在的回路,对于N混接的情况,由于N线不带电流,因此,仅通过升流无法确认其是否正常接线。对于本组回路,在进行完一次升流和升流短接步骤后,解开电流回路接地线,使用摇表测量对地绝缘,若N线正确接线,则应只存在一个接地点,此时电流回路对地绝缘大于50M;若存在N线混接的情况,则解开此处N线后,通过H混接的另一个回路仍存在对地点,测量对地绝缘为0。

3处理办法

当系统中的电流互感器出现火花,且伴随着线路放电的问题,则很有可能是充电式互感器严重的漏油,在这种情况下,需要工作人员做好线路的切线处理,并及时的汇报给上级的有关人员。

一旦在系统中出现电流互感器二次侧开路的问题,则在电路中的电压大小一定和线路中所通过的电流大小有密切的联系。在实际的处理过程中,需要减小线路中的电流,从而减少线路中的电压负荷。同时,工作人员需要借助绝缘工具,区分好开路的相别,和故障的电流回路,从而第一时间解除线路中可能存在的误动保护的问题。

当进行变电站保护电流互感器校验时,需二次侧开路的过程中,需要尽量在端子上进行测试,然后在对线路中的开路点进行检查。需要短接时,则要按照要求选择合理的短接线,避免熔丝或导线的缠绕直接进行线路的短接。

为了保障线路短接的安全性,进行线路短接的维修人员要两人一组,其中一个人负责操作,而另外一个人则负责对其进行监护。此外,负责维修的人员要辅助绝缘手套和绝缘鞋,避免带电操作。

若在进行线路短接的过程中发现火花的出现,则表示该线路中的短接是有效的,所要查询的故障点就在被短接的回路中。随后,需要进一步的检查,若没有火花的出现则表示线路检查中的故障点不存在,需要在其他的位置处查询。一旦发生电流互感器二次侧开路的故障点被确定后,要及时的处理,然后采取必要的措施进行线路的保护。当故障点在界线端子的位置时,需要停电以便于保障线路的安全性。现场若发现处理难点,则要及时的汇报给上级单位,委派专门的人员进行处理。

以某地区的变电站为例,该变电站属于室外敞开式的布局,在主控室每相隔110kV的位置安装有系统的控制盘,且在盘上有电力表。工作人员在进行巡视的过程中发现在主控室有嗡嗡的响声,维修人员对112控制盘进行检查,同时系统中的B和C电流互感器没有声音,且B和C的相电流是120A,当对112线路的保护装置和线路中的110kV母差保护装置进行检查时,没发现异常的信号,所以初步判断发生电流互感器二次侧开路缺陷的位置时112A相。首先对D1和D4的端子进行短接处理,发现异常的声音消失,可以判断开路位置时端子箱到主控室所对应的二次回路中。当对图2中的K1和K2进行短接时,也发现没有异常的声音,表示控制盘到室外端子这部分的线路是完好的。在控制盘的端子排的K1和A相的电流表端子1之间放上电流表,如图3,短接K8和K4,且使K1和K4的短接线在K1的位置上打开,电流表是0,表示电度表屏到控制盘所对应的回路完好,随后短接K1。经过步步短接直到如图4中,使得A相无功电力表端子1、2进行短接,并把K1和K4的短路线在K1的位置打开,电流表时数为1A,表示在A相无功电力表的内部存在开路。

图1 图2

图3 图4

结论

电流互感器开路,容易造成设备停用和(保护误动、拒动)事故发生,所以有必要掌握开路的危害、原因、现象及处理方法和防范措施,当发生异常时,能够及时解决。

参考文献:

[1]毛锦庆、赵自刚,马杰,等.电力系统继电保护实用技术问答[M].北京:中国电力出版社,2000.

[2]尹石荪.电流互感器二次侧开路电压到底有多高[J].电世界,2016,57(1):18-19.

论文作者:刘培增,于海英

论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期

论文发表时间:2018/7/6

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