試論電流互感器的運行與維護

王立

【摘 要】熟練掌握電流互感器運行維護和應急處理措施，有助于值班運行人員及時地發現電流互感器各種異常情況，故障時迅速而準確地消除故障并恢復正常供電，使故障過程所造成的損失達到最小。本文主要對電流互感器正常運行時巡視檢查的一般項目、注意事項、維護和校驗的一些文章對電流、電壓互感器參數的選擇對測量回路的影響進行了簡要分析，以供同行參考。

【關鍵詞】電流互感器;檢測;校驗

1 引言

在電力系統中，互感器作為一次主要元件在開關柜中應用極其廣泛。所以互感器的使用及維護顯得尤為重要。分為電壓互感器和電流互感器兩類：電流互感器是將一次系統中的大電流，按照比例變化成適合通過儀表或繼電器等二次設備，額定電流一般為5A或1A的小電流;電壓互感器是將一次系統中的高電壓，按比例降為額定線電壓為100V的低電壓，供給測量儀表和繼電保護。

2 互感器的作用

1）測量儀表，繼電器等二次設備與高壓隔離，確保人身安全。2）能有效的避免電路中短路電流直接通過測量儀表和繼電器使其不受大電流沖擊而破壞。3）可進行遠距離測量。

互感器的巡視檢查內容：瓷瓶套管是否完好，清潔，有無裂紋放電現象，檢查油位、油色是否正常，有無滲油和漏油現象，檢查呼吸器是否暢通，是否有受潮變色現象，檢查接線端子是否牢固，是否有發熱現象，檢查運行中的互感器聲音是否正常，有否冒煙及異常氣味。

3 電流互感器運行中的常見故障

由于電流互感器在正常運行中，二次回路接近于短路狀態，一般認為無聲，電流互感器故障時常伴有聲音及其它現象發生。當二次回路突然開路時，在二次線圈產生很高的感應電勢，其峰值可達幾千伏以上，危及在二次回路上工作人員生命和設備安全，而且高壓可能電弧起火。同時，由于鐵芯里磁通急劇增加，達高度飽和狀態。鐵芯損耗發熱嚴重，可能損壞流變的二次繞組。此時因磁通密度增加引起非正弦波，使硅鋼片振動極不均勻，從而發生較大的噪聲。

3.1運行過熱或開路。有異常的焦臭味，甚至冒煙。產生此故障的原因是：二次開路或一次負荷電流過大。

3.2內部有放電聲，聲音異常或引線與外殼間有火花放電現象。產生此故障的原因是：絕緣老化、受潮引起漏電或電流互感器表面絕緣半導體涂料脫落。

3.3電容式電流互感器運行中發生爆炸。產生此故障的原因是：正常情況下其一次繞組主導電桿與外包鋁箔電容屏的首屏相連，末屏接地。運行過程中，由于末屏接地線斷開，末屏對地會產生很高的懸浮電位，從而使一次繞組主絕緣對地絕緣薄弱點產生局部放電。電弧將使互感器內的油電離氣化，產生高壓氣體，造成電流互感器爆炸。

4 電流互感器的運行維護

4.1 電流互感器的過負荷運行

電流互感器可以在1.1倍額定電流下長期工作，但是長期過負荷運行時，由于磁通密度增大，鐵芯飽和，會使鐵芯發熱，加速絕緣介質的老化，使其壽命縮短，甚至造成損壞。因此，在運行中若發現電流互感器經常過負荷時，則應及時更換。

4.2 電流互感器的二次回路開路及其處理

當電流互感器一次側的電流不變，二次回路因某種原因開路，即二次電流等于零時，二次電流的去磁通也消失了，這樣，一次電流全部變為勵磁電流，使鐵芯磁通飽和，將產生以下幾個后果：①由于磁通飽和，磁通的波形成為平頂波，二次產生的感應電勢出現尖頂波，將產生數千伏甚至更高的電壓，對二次絕緣構成威脅，對人員造成危險;②使鐵芯損耗增加，嚴重發熱，將燒壞線圈絕緣;③鐵芯中將產生剩磁，使電流互感器的電流差和角差增大，影響計量的準確性。

所以，電流互感器在運行中二次回路是嚴禁開路，如需斷開儀表或繼電保護回路時，需要將該接線端子短接;運行中，若發現電流互感器二次回路開路，運行人員應立即將一次側的負荷電流減小或減到零，將所帶的繼電保護裝置停用，并用絕緣工具進行處理。

4.3 在運行中的電流互感器二次回路上工作時的注意事項

在運行中的電流互感器二次回路上進行工作，必須按照《電業安全工作規程》的要求填寫工作票，并且要注意下列幾項：①工作中嚴禁將電流互感器二次回路開路;②根據需要在適當地點將電流互感器二次回路短路，短路應采用短路片或專用短路線，短路應妥善可靠，禁止采用熔絲或一般導線纏繞;③禁止在電流互感器與短路點之間的回路上進行任何工作;④工作時必須有人監護，使用絕緣工具，并站在絕緣墊上;⑤值班人員在清掃二次線時，應使用干燥的清掃工具，穿長袖工作服，帶線手套，工作時應將手表等金屬物摘下。

4.4 電流互感器及二次線的更換

運行中的電流互感器及其二次線需要更換時，除應執行有關安全工作規程的規定外，還要注意下列幾項：①更換損壞的電流互感器時，應選用同樣型號和規格的電流互感器，并要求極性正確、伏安特性相近，并經試驗合格;②若成組更換電流互感器時，除注意上述要求外，應重新審核繼電器保護整定值及儀表計量的倍率;③更換二次電纜時，電纜截面、芯數等必須滿足最大負載電流的要求，并對新電纜進行絕緣電阻測定，更換后要核對接線無誤;④新換上的電流互感器或更動后的二次接線，在運行前必須測定整個二次回路的極性。

5 電流互感器故障診斷與預防

5.1 故障的診斷

（1）診斷方法

① 進行預防性試驗

規程規定，電流互感器的預防性試驗項目有：測量繞組及末屏的絕緣電阻、介質損耗因數tgδ和油中溶解氣體的色譜分析等。對這些項目的測試結果綜合分析，可以發現進水受潮及制造工藝不良等方面的缺陷。

② 局部放電測量

常規絕緣試驗不能檢出電流互感器的局部放電型缺陷，而進行局部放電測量能靈敏地檢出該類的缺陷，所以規程規定，電流互感器在大修后或必要時按國標GB5583進行局部放電測量。

5.2 預防措施

（1）一次端子引線接頭要接觸良好

電流互感器的一次端子引線接頭部位要保證接觸良好，并有足夠的接觸面積，以防止產生過熱性故障，L2 端子與膨脹器外罩應注意做好等電位連接，防止電位懸浮。另外，對二次線引出端子應有防轉動措施，防止外部操作造成內部引線扭斷。

（2）測試值異常應查明原因

當投運前和運行中測得的介質損耗因數tgδ值異常時，應綜合分析tgδ與溫度、電壓的關系;當tgδ隨溫度明顯變化或試驗電壓由10kV上升到Um/3，tgδ增量超過±0.3%時，應退出運行。對色譜分析結果異常時，要跟綜分析，考察其增長趨勢，若數據增長較快，應引起重視，將事故消滅在萌芽狀態。

6 結語

電流互感器是電力系統中的重要設備之一，可以把數值較大的一次電流通過一定的變比轉換為數值較小的二次電流，用來進行保護、測量等用途。電流互感器與其他電氣設備一樣，在運行中過程中需要認真做好運行維護工作，以確保系統的安全穩定運行。

參考文獻：

[1]宋傳偉，趙金龍.《淺析電流互感器運行與維護》.科技傳播，2010.

[2]趙志剛.《電流互感器常見故障與處理》.科技風，2011.

（作者單位：國網山西省電力公司檢修分公司）