贾 发
青海送变电工程有限公司 青海省西宁市 810000
概述
电流互感器是发电厂及变电所的主要设备之一，其作用是为继电保护装置、自动装置、计量及测量提供二次电流。本篇阐述了电流互感器二次开路造成的危害及查找处理的方法。
关键词
电流互感器 开路 处理
1．概述
电流互感器是发电厂及变电所的主要设备之一，其作用是：将一次大电流变换为二次小电流5A（1A），用于继电保护装置、自动装置、计量及测量。由于电流互感器工作原理的特殊性和制造特点，在其二次回路开路时，将给电流互感器本身造成严重的损害，在二次回路开口点将产生高电压，给电力系统二次设备和人身带来伤害。分析电流互感器开路的原因有助于试验人员在现场工作时引起充分的重视。尤其是带负荷运行的电流互感器严禁开路工作。
2．原理分析
2.1电流互感器的原理接线如图（一）所示，其原绕组匝数很少，与被测线路串连，而副绕组匝数较多，测量表计或保护装置等的电流线圈均串联在副绕组中，即电流互感器的二次回路。由于他们的阻抗都很小，故电流互感器运行时，副绕组近于短路，感应电动势很低，只有几伏，铁芯中主磁通很小。
电流互感器的原绕组串联在工作电路中，其原边电流的大小并不随副边电流的变化而变化。正常工作时原、副绕组的磁通势相互抵消，铁芯中磁通较小。电流互感器倘若二次发生开路，则副边电流为零，副边不能产生磁通抵消原边磁通，结果铁芯中的磁通将增加很多倍，使铁芯严重饱和。交变的磁通在二次线圈上将感应出很高的电压，其峰值可达几千伏甚至上万伏，这么高的电压作用于二次线圈及二次回路上，将严重威胁人身安全和设备安全，甚至线圈绝缘因过热而烧坏，保护可能因无电流而不能反映故障，对于差动保护和零序电流保护则可能因开路时产生不平衡电流而误动作。所以电流互感器在运行中严禁开路。
2.2根据现场施工中的经验，造成电流互感器开路的原因有：
（1）由于交流电流回路中的试验接线端子的结构和质量上存在缺陷，在运行中发生螺杆与铜板螺孔接触不良，造成开路。
（2）由于电流回路中的试验端子压板的胶木头过长，旋转端子金属片未压在压板的金属片上，而误压在胶木套上，致使开路。
（3）试验人员工作中的失误，如忘记将继电保护内部接头接好，未能及时发现。
（4）二次线端子接头压接不紧，回路中电流很大时，发热烧断或氧化过甚造成开路。
（5）室外端子箱、接线盒受潮，端子螺丝和垫片锈蚀过重，造成开路。
（6）继电保护或自动装置内部小电流互感器由于运输或制造原因造成开路。
（7）由于计量装置或测量装置内部配线错误造成电流互感器二次开路。
（8）因电缆接线错误，二次回路查线时未将电流端子打开造成电流回路通过其它电流回路环通，误以为回路接线正确造成的二次回路开路。示意图见图（二）
当电缆3断开时，试灯2仍然在亮。试验人员会误以为电缆3是通的。将造成电流互感器二次发生开路。
2.3当电流互感器二次发生开路时，常常伴随一些现象的发生：
（1）回路仪表指示异常降低或为零。如用于测量表计的电流回路开路，会使三相电流表指示不一致，功率表指示减小，计量表计不转或转速变慢。如果表计指示时有时无，有可能处于半开路状态（接触不良）。运行人员遇到此现象时可将有关的表计对照比较认真分析。如变压器原、副边负荷指示相差较大，电流表指示相差太大（注意变比的不同，电压等级的不同），可怀疑偏低的一侧有无开路故障。
（2）认真听电流互感器本体有无噪声、振动等不均匀的声音，这种现象在负荷小时不太明显。当发生开路时，因磁通密度的增加和磁通的非正弦性，硅钢片振动力加大，将产生较大的噪声。
（3）利用示温变色蜡片或紫外线测温仪监测电流互感器本体有无严重发热，有无异味变色冒烟、喷油等，此现象在负荷小时不太明显。开路时，由于磁饱和的严重，铁芯过热，外壳温度升高，内部绝缘受热有异味，严重时冒烟烧坏。
（4）检查电流互感器二次回路端子、元件线头等有无放电、打火现象。此现象可在二次回路维护和巡检中发现，开路时，由于电流互感器二次产生高电压，可能使互感器二次接线柱、二次回路元件接头、接线端子等处放电打火、严重时使绝缘击穿。
（5）继电保护发生误动作或拒动作，此情况可在误跳闸或越级跳闸事故后检查原因时发现并处理。
（6）仪表、电能表、继电器等冒烟烧坏。此情况可以及时发现。上述表计烧坏都能使电流互感器二次开路，有、无功率表以及电能表远动装置的变送器、保护装置的继电器烧坏，不仅使电流互感器二次开路，同时也会使电压互感器二次短路。此时应从端子排上将交流电压端子拆下，包好绝缘。
2.4当发生电流互感器二次开路时，不应慌张，应及时记录故障性质，汇报调度或主管部门，等候处理。
（1）发现电流互感器二次开路，应先分清故障属哪一组电流回路、开路的相别、对保护有无影响，汇报调度，解除可能误动的保护。
（2）尽量减少一次负荷电流，若电流互感器严重损伤，应转移负荷，停电检查处理（如有旁路，可采用旁路供电，保证供电的可靠性）。
（3）尽量设法在就近的试验端子上，将电流互感器二次短路，再检查处理开路点，短接时应使用短路线或专用短接线，短路应妥善可靠，禁止采用熔丝或一般导线缠绕。
（4）注意短接时的现象，若短接时有火花，则说明短接有效，故障点就在短接点以下的回路中，可进一步查找；若短接时无火花，可能是短接无效，故障点可能在短接点以前的回路中，可以逐点向前变换短接点，缩小范围。
（5）在故障范围内，应检查容易发生故障的端子及元件，检查回路有否工作时触动过的部分。对检查出的故障，能自行处理的可立即处理，然后投入所退出的保护，若开路点在互感器本体的接线端子上，应停电处理。若是不能自行处理的故障或不能自行查明的故障，应汇报上级，派人检查处理，此时应先将电流互感器二次短路，或转移负荷，停电处理。
（6）在短接二次回路时，工作人员一定要坚持操作监护制，一人操作，一人监护。与带电设备保持适当的安全距离。操作人员一定要穿绝缘靴，戴绝缘手套和带绝缘把手的工具。禁止在电流互感器与短路点之间的回路上进行任何工作。
2.5当电流互感器发生下列故障时，应立即汇报上级，并切断电源再行处理。
（1）内部发出异味、冒烟、着火；
（2）内部有放电现象、声音异常或引线与外壳间有火花放电现象；
（3）主绝缘发生击穿，造成单相接地故障；
（4）充油式电流互感器漏油、漏胶。
3结束语
电流互感器二次回路是继电保护装置、自动装置、测量和计量装置正确动作的前提，在工作中应仔细，小心保证回路的完整性。