浅谈电流互感器二次开路的处理

国文亮　胡毅

摘要：电流互感器是变电站重要的一次设备，它将一次系统的大电流变换成小电流提供给保护、计量、测量、故障录波等设备；运行中的电流互感器若二次侧开路， 严重威胁人员和二次设备的安全；快速正确的处理方法可有效降低危害。

关键词：电流互感器；二次侧开路；危害；处理过程

中图分类号：TM452 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）20-0158-03

Discussion about the Handling of CT Open-circuit Fault

GUO Wen-liang， HU Yi

（State Grid Beijing Maintenance Company， Beijing 100000， China）

Abstract： Current transformer （CT） is a connection between high voltage grid and its control system， which transforms the current of high voltage system into a small， measurable current for protection devices， meters， automations and wave-recording devices. Any open-circuit in its secondary windings may leads to the following results： an inductive e.m.f. as high as several kV may occur， endangering staffs who work on the secondary circuits as well as other secondary equipments. If the open-circuit is handled fast in proper way， the damage can be limited to the least.

Key words： current transfomer； secondary open-circuit； damage； handling process

电流互感器是变电站的一次主设备，主要是用来测量电路中的电流，它的二次线圈与测量仪表或继电器的电流线圈串联，二次侧的电流一般为5A或1A，一次线圈串联于被测的一次电路中。电流互感器二次回路任何情况下都不允许开路运行，否则将在一次电流全部成为励磁电流，一方面在铁芯中产生很高的磁通密度，使得铁芯严重饱和并过热；另一方面，由于二次线圈匝数多，铁芯中很高的磁通密度将在二次线圈中感应出危险的高电压，严重威胁人员和二次设备的安全。因此，一旦发现电流互感器二次回路开路，必须立即采取有效措施，迅速进行处理，消除隐患，以确保电网的安全运行。

1 电流互感器二次回路开路的原因现象及处理方法

电流互感器正常工作时，由于阻抗很小（接近于短路状态），铁芯中的励磁磁势接近于零，铁芯中的磁通密度很小；当电流互感器开路时，二次绕组电流等于零，使得一次电流全部成为励磁电流，将造成电流互感器的铁芯迅速饱和，在二次线圈产生很高的电压，严重威胁人员和二次设备的安全，还可能造成电流互感器铁芯强烈过热而损坏 。

1.1引起电流互感器二次回路开路的原因

由于结构和质量上的缺陷，交流电路回路中的试验接线端子，在运行中一旦与螺杆与铜板螺孔接触不良，容易导致开路；

由于电流回路中的试验端子连接片的胶木头过长，造成连接片的金属片与旋转端子金属片未能紧密压在一起，而将旋转端子金属片误压在胶木套上，造成开路；

检修工作中失误，如对电流互感器本体试验后未将二次接线接上零，或误断开了电流互感器二次回路，或忘记将继电器内部触头接好；

由于二次线端子触头压接不紧，当回路中电流很大时，由于氧化过热或发热烧断而造成开路；

二次回路的过度端子氧化后松动；

二次回路负载元件（如：表计、继电器等）老化，造成内部的电流线圈断线。

1.2 电流互感器二次开路的现象

有功、无功功率表指示不正常，电流表三相指示不正常，电流表计量不正常；

监控系统相关数据显示不正常；

电流互感器本体振动大，发出嗡嗡的异常响声；

电流互感器本体有严重发热，并伴有异味、变色、冒烟现象；

开路故障点出现异常的高电压，故障点伴随有烧焦、冒烟和火花放电声等现象；

继电保护及自动装置发生误动或拒动；

仪表、电流表、继电保护等冒烟烧坏。

1.3 电流互感器二次开路的处理方法

当电流互感器二次回路开路时，首先要防止二次绕组开路而危及设备与人身安全；若是电流互感器本体无明显异常，逐个检查端子、元件，及时拧紧松动的螺丝。

查找开路点前，应先进行分析，列出容易发生故障的端子及元件，电流互感器二次回路开路后，优先排查容易发生故障的端子及元件，迅速查明开路点位置，并用专用的短接工具将开路处进行回路短接；如果无法进行短路处理时，可向调度申请停电处理。在进行短接处理过程中，必须注意安全，应戴绝缘手套，使用合格的绝缘工具，在严格监护下进行，特别要注意开路的二次回路有异常的高电压。

发生电流互感器二次开路时，应先分清开路故障的电流回路、开路相别以及该开路故障对保护有无影响，然后再汇报调度及停用可能误动的保护装置。

为了降低二次回路的电压，要尽量减小一次负荷电流，若电流互感器二次开路已造成本体或二次回路严重损坏，必须进行停电检查处理，条件具备时，应转移负荷后，再将损坏设备转检修，尽量避免给用户造成停电。

尽快将电流互感器设法在就近的试验端子上进行二次短路，及时检查处理开路点；使用良好的短接线在开路的前级回路中选择适当的位置对开路点进行短接时，短路应妥善可靠，禁止采用熔丝或一般导线缠绕，并按图纸进行。

若短接时发现火花，说明短接有效，然后在短接点以下的回路进一步查找；如短接时无火花，可能是短接无效，故障点也可能在短接点以下的回路中，通过逐点向前变换短接点，缩小范围。

在故障范围内，应检查回路有工作时触动过的部位，仔细检查容易发生故障的端子及元件。

若开路点在保护屏内，应对保护屏上的电流端子进行查找紧固，若问题还没有解决，则应由专业人员处理保护装置。

对检查出的故障，如接线端子等外部元件松动，接触不良等能自行处理的故障，可立即处理，然后投入所退出的保护；如不能查明故障或继电器内部故障等不能自行处理故障，应汇报上级，等上级派人检查处理，或经倒运行方式转移负荷，停电检查处理。

对于近期回路有工作时动过的二次部应分列为重点查找对象（曾遇到过计量工作人员工作完毕，消票离站后，运维人员发现表计回路存在开路点，查找发现是电度表的电流回路在端子排上的接线螺丝未拧紧，造成电流互感器表计二次回路轻微开路，将该螺丝拧紧后，恢复正常）。

找到开路点后，在确保安全的前提下尽快处理。

2 案例分析

2.1 背景简介

北京地区某变电站是1984年建成投运的室外敞开式布置的220kV枢纽站，在主控室装有控制盘，110kV每个间隔的控制盘上装有分相电流表、有功电力表和无功电力表（图1是表计回路展开图，图2是表计回路安装图）、光字牌和控制操作手把，电度表屏也安装在主控室。

2.2 110kV电流互感器测量回路开路的处理过程

2012年11月7日，该站运维人员在进行交接班巡视时听到112A相电流互感器有轻微嗡嗡的响声，而B、C相电流互感器没有声音。运维人员立即到主控室112控制盘检查电流表指示情况，发现B、C相电流为120A（电流互感器额定变比为600/5），A相电流为0A。检查112线路保护装置和110kV母差保护装置，未发现异常信号。根据上述现象，初步判断为112A相电流互感器表计回路有开路点。

第一步：如图3红线所示，我们先在室外端子箱内用短路线将D1、D4端子进行短接，A电流互感器嗡嗡的响声消失了，说明开路点在端子箱至主控室对应的二次回路中（如果A电流互感器嗡嗡的响声消失，说明A电流互感器本体至端子箱的二次回路无问题，如果A电流互感器仍有嗡嗡的响声，说明A电流互感器本体至端子箱的二次回路有开路点，需要停电进行处理）。

图1

图2

图3

第二步：如图4红线所示，在主控室控制盘上，用短路线将K1、K4端子进行短接，打开在室外端子箱内D1、D4的短路线，A相电流互感器仍无嗡嗡，说明室外端子箱至控制盘的这段电流互感器二次电缆是完好的，又排除了一段回路。

第三步：为了安全和观察更直接，我们改变了方法，在控制盘端子排K1与A相电流表端子1之间的导线上卡上一块钳形电流表，然后如图5红线所示，用短路线将控制盘上K8、K4端子进行短接，将K1、K4的短路线在K1处打开，钳形电流表指示为0A，说明控制盘至电度表屏对应的二次回路是完好的，开路点在112控制盘上安装的电流表、有功电力表和无功电力表及其对应的二次回路内，范围又缩小了。继续短接K1点。

图4

图5

第四步：如图6红线所示，将K8、K4的短路线打开，用短路线将A相电流表端子1、2进行短接，将K1、K4的短路线在K1处打开，钳形电流表指示仍然为0，又排除了A相电流表，离目标更近，继续短接K1点。

第五步：如图7红线所示，打开A相电流表端子1、2的短路线，用短路线将A相有功电力表端子1、2进行短接，将K1、K4的短路线在K1处打开，钳形电流表指示仍然为0A，说明开路点不在A相有功电力表内。现在就剩下无功电力表了，继续短接K1点。

第六步：如图8红线所示，打开A相有功电力表端子1、2的短路线，用短路线将A相无功电力表端子1、2进行短接，将K1、K4的短路线在K1处打开，钳形电流表指示为1A，说明开路点就在A相无功电力表内，继续短接K1点保持CT二次短路状态。

图6

图7

图8

更换无功电能表后，将K1、K4的短路线拆除，CT恢复正常。对拆下的无功电力表电流线圈进行测量发现断路，事后分析可能是由于元件老化造成内部电流线圈断线。

3 结束语

在电流互感器二次开路故障的查找和处理时需要有丰富的工作经验和扎实的基本功，需要在实际工作中不断学习和积累。但是日常的运行维护工作也很重要，需要我们有高度的责任心和细致的工作作风。电流互感器二次回路开路，一般不太容易发现，电流互感器本体无明显征象时，会长时间处于开路状态，严重威胁人身和设备安全，因此，要求我们在日常巡视时，细听、细看，维护工作中不放过微小的异常。只有这样，才能及时发现设备异常和隐患，迅速予以消除，才能保证电网安全可靠运行。

参考文献：

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