接线松动引起的电流互感器二次回路开路故障研究

陈晓鹏

（广东电网有限责任公司惠州供电局，广东惠州516001）

0 引言

电流互感器是一种按一定比例（变比）将大电流转换成小电流的装置，它的工作原理是将一次侧接于电网中，将电网的一次电流通过变压变流的原理降低为小电流（即二次侧电流），为测量仪表、保护装置所用。测量计量的准确性与继电保护的可靠性与电流互感器的设备状态息息相关，一旦其出现故障，例如二次开路，就会对继电保护装置产生影响，继电保护会因失去电流失效，差动保护与零序保护则会因为产生了不平衡电流而误动。因而电流互感器的正常运行就显得尤为关键，电流互感器二次侧一旦开路将会产生数千伏的高压，威胁设备及人身安全。

多数的电流互感器故障就是二次回路开路的故障，所以我们应该对此更加注意。除开人为原因，造成电流互感器二次回路开路的原因主要是试验接线端子本身质量缺陷、受潮或金属部件接触不良。

下面结合一起实际案例，对试验接线端子松动导致的电流互感器二次回路开路故障进行分析。

图1 开路点

1 事件基本概况

2018年某日，天气中雨转阵雨，气温22～28℃，继保人员在进行新的#1直流系统的验收以及旧直流系统拆除前回路勘查确认工作过程中发现了110 kV A站#2主变变低502开关柜内有CT二次开路的现象，在进行“高压室10 kVⅡ段储能及控制电源”回路走向确认的过程中，打开#2主变变低502开关柜二次回路端子排小室柜门后发现1 D端子排的20、21和23号端子存在开路端子排烧融现象，如图1所示。随即通知有关人员配合，进行紧急故障处理，处理完成后设备恢复正常运行方式。

2 故障处理过程

运行人员按照调度指令“将110 kV A站#2主变变低502开关由热备用转冷备用”，现场满足处理工作条件，许可工作票。继保人员按照图2所示流程对故障进行了处理。

图2 故障处理过程

3 故障分析

本次“110 kV A站#2主变变低502开关柜CT二次回路开路”的直接原因是“502开关柜端子排小室1 D端子排的23号端子CT侧螺丝发生松动”，对于螺丝发生松动的根本原因，下面从人、机、料、法、环五方面进行分析。

3.1 人

（1）二次运维情况：按《微机保护定检规程》的要求，“保护装置进行定检工作时，需对相关二次回路进行紧固”，检查故障时间前最后一次定检作业指导书执行情况，对“二次线紧固”项进行了打钩确认，定检过程中未发生异常，定检合格。

（2）设备巡视情况：在电流互感器二次回路发生开路瞬间，励磁电流骤增，电流互感器工作状态迅速进入饱和区，电流互感器本体将产生异响，二次开路点处会产生数万伏高压。从拆解下来的端子螺丝图片（图3）可以看出，螺丝和垫片已经完全烧融在一起，所以开路点已经恢复导通，电流互感器本体没有异响，运行人员在进行巡视时很难发现。

图3 开路点螺丝、垫片和短接片

分析：在保护装置的定检过程中，需要进行保护屏、开关机构箱、开关端子箱、汇控柜、刀闸机构箱等多个工作地点的二次线紧固，对于只有一套保护装置的110 kV线路（以A站B线路为例）而言，共有327个端子，每个端子上至少有2个螺丝（电流、电压试验端子有3个），也就是说，至少有654个螺丝需要紧固。近年来由于二次回路接线松动造成的事故事件和缺陷已经比比皆是。

3.2 机

10 kV高压室#2主变变低502开关柜信息：本次事件设备自投运至今，不存在超负荷运行、超寿命运行的情况，按计划进行各项维护工作，运行机制没有问题。

3.3 料

分析：新旧端子排均满足IEC 60947-7-1技术标准，内部导电材料均为黄铜，外部材料均具有阻燃性能，均符合电力系统入网技术规范。但外部材料，旧端子排采用的是ABS工程塑料，新端子排采用的是尼龙PA材料（图4），后者的氧化成分较高，具有较长的理论寿命，并且具有更好的阻燃性能，相应的造价也较高。

图4 新更换端子排和旧端子排对比

3.4 法

开路点存在于端子的CT侧，属于开关柜厂家配线范围，通过查阅图纸，确认这种接线方式合理正确。

3.5 环

（1）相邻设备：#2主变变低502开关柜相邻设备为5024刀闸柜和2号接地变柜，并非10 kV线路和电容器，502开关本身及相邻设备均不具备频繁动作的情况，由于操作引起的振动较少。

（2）环境温度：通过检查，#2主变变低502开关柜内的温湿度控制器和加热板均正常工作，设备的运行温度正常。

4 结语

端子排固定金具（如螺丝、卡扣等）的松动导致的接触不良，是造成电流互感器二次回路接线松动，导致事故事件和缺陷的主要原因。除了人为原因（如误动误碰、工作结束后未恢复、巡检不到位等情况）外，端子排部件的强度、抗阻燃能力的性能好坏也直接影响着电流互感器二次回路安全运行的稳定性。

（1）对于保护定检类工作，应严格按照作业指导书的要求，进行二次回路的紧固工作；对于开关频繁操作的电容器、线路，应加强对二次回路的巡视检查。

（2）应保证电流互感器二次回路的连接导线有足够的机械强度。

（3）要细化设备技术规范，对端子排等小器件，对材料的阻燃性能和强度要提高标准，在采购环节进行防范。