变电运行中电流互感器(CT)二次回路开路问题的分析
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浅谈CT二次开路的原因与处理作者:姜宏伟来源:《中国科技纵横》2013年第08期【摘要】 CT二次线圈开路是电力系统中最具危险性的故障之一。
正常运行时CT是接近短路状态,若CT的二次线圈开路,将感应出几千伏甚至上万伏的电压。
严重危害人身和设备的安全。
所以在电力系统中电流互感器二次回路在任何时候都是不允许开路运行的,本文根据CT二次回路开路的原因,提出对其相应的处理与应对措施。
【关键词】二次开路原因现象应对措施1 CT二次开的危害我们知道,电流互感器即CT一次绕组匝数少,使用时一次绕组串联在被测线路里,二次绕组匝数多,与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用,测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小,所以正常运行时CT是接近短路状态的。
CT二次电流的大小由一次电流决定,二次电流产生的磁势,是平衡一次电流的磁势的。
若二次开路,其阻抗无限大,二次电流等于零,其磁势也等于零,就不能去平衡一次电流产生的磁势,那么一次电流将全部作用于激磁,使铁芯严重饱和。
磁饱和使铁损增大,CT发热,CT线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。
还会在铁芯上产生剩磁,增大互感器误差。
最严重的是由于磁饱和,交变磁通的正弦波变为梯形波,在磁通迅速变化的瞬间,二次线圈上将感应出很高的电压,其峰值可达几千伏,如此高的电压作用在二次线圈和二次回路上,对人身和设备都存在着严重的威胁。
所以CT在任何时候都是不允许二次侧开路运行的。
2 CT二次开路常见的几种原因(1)二次侧电缆绝缘损坏、断线,造成二次回路开路;(2)交流电流回路中的试验端子或连接片,由于结构或质量上存在着某些缺陷,在运行中发生螺杆和铜板螺孔之间的接触不良而造成开路;(3)二次回路中二次线端子接头压接不紧,回路电流很大时,发热或氧化严重时造成开路;(4)调试人员由于工作失误,如将继电器或仪表内部的接头接好,验收时未发现;(5)室外端子箱接线盒受潮,端子螺丝和垫片锈浊过重造成开路。
(6)电流回路中的试验端子压板胶木过长,旋转端子片未压在压板的金属片上,而误压在胶木套上,致使开路。
电流互感器二次侧开路的后果一、电流互感器的作用和结构电流互感器是一种常见的电力测量仪表,主要用于变压器、发电机、断路器等高压设备中,用来测量高压线路中的电流大小。
它通过将高压线路中的电流转换为小电流并输出到二次侧,便于测量和控制系统使用。
其结构主要由铁芯、一次绕组和二次绕组组成。
二、电流互感器二次侧开路的原因在使用过程中,如果出现了电流互感器二次侧开路,会导致系统失去了对该设备所监控的环节掌控能力,从而可能对整个系统造成不良影响。
那么导致这种情况出现的原因有哪些呢?1. 二次线路接触不良:由于长期运行或施工不当等原因,二次线路可能会出现接触不良或者短路等问题。
2. 二次绕组短路:在运行过程中,由于短路故障或其他原因导致互感器二次绕组内部出现短路。
3. 二次回路故障:如果在连接互感器后,在回路中出现了故障,也会导致互感器二次侧开路。
三、电流互感器二次侧开路的后果1. 无法正常测量电流值:由于二次侧开路,导致无法输出正确的电流值,从而可能会对系统的运行产生影响。
2. 缺失监控环节:在电力系统中,互感器通常用于监控高压线路上的电流大小,如果出现了二次侧开路情况,那么就会导致该环节失效,从而可能会对整个系统的运行产生影响。
3. 设备损坏:如果在出现二次侧开路情况时没有及时处理或者处理不当,那么就有可能会给设备带来损坏或其他不良影响。
比如,在断路器中使用互感器进行保护时,如果出现了二次侧开路,则有可能会导致断路器误动作或者不能正常保护设备。
4. 安全风险:在使用过程中出现了二次侧开路情况时,如果没有及时处理或者处理不当,则有可能会对人员安全产生威胁。
比如,在高压线路中使用互感器进行测量时,如果发生了短路等问题,则有可能会给工作人员带来安全风险。
四、如何避免电流互感器二次侧开路为了避免出现电流互感器二次侧开路的情况,我们可以采取以下措施:1. 定期检查:定期对电流互感器进行检查,发现问题及时处理,从而避免问题的扩大。
电流互感器二次侧开路故障分析及应对措施罗军摘要:由于电流互感器开路产生的高电压会对人身和电网设备带来危害和安全隐患,本文针对这种现象的产生进行分析,并对此提出相应的预防和处理方法。
将故障控制在最小范围内,减小损失,达到电网稳定安全运行的最终目的。
关键词:电流互感器;开路;安全隐患;处理电流互感器的原理与变压器相同,是基于电磁感应原理而设计的。
电流互感器由一次绕组、二次绕组、铁芯、一二次接线端子、绝缘支柱体组成(如图1所示)。
铁芯与变压器相同,是由硅钢片叠制而成,电流互感器的一次绕组匝数很少,一次绕组串联于电力系统的一次设备之中,因此它能够通过一次设备运行中的全部电流。
电流互感器的二次绕组匝数一般较多,二次绕组通过电缆接入继电保护装置、测量装置及计量设备中。
若忽略励磁损耗,一次线圈与二次线圈有相同的安匝数。
电流互感器在正常工作时,其二次回路始终应该处于闭合状态。
1 电流互感器开路运行的危害1.1 开路运行分析电流互感器的一次绕组匝数较少,一般只有一匝或者几匝,它的一次绕组串接至需要测量的电力系统一次设备之中,流过被测一次电流。
此时,流过电流互感器一次绕组的电流与双绕组变压器正常运行时所流过的电流不同,双绕组变压器的一次侧电流与二次负载有关,而电流互感器的一次侧电流与相应一次设备所流过的电流一致。
电流互感器二次侧绕组的匝数比较多,它与继电保护装置、测控装置、计量表回路串联形成闭合回路,电流互感器在正常工作状态中可以认为其工作于短路状态。
这是因为一次侧绕组电流I1只取决于一次设备的运行状态,不随二次侧电流I2的变化而发生改变,I2的数值大小只由电力负荷阻抗、线路阻抗及电源电压决定,并且二次侧所接继电保护装置、测量装置、计量仪表的电流线圈阻抗很小。
正常工作时一次绕组电流I1产生的磁动势I1N1(F1)仅有很小一部分产生空载磁动势,二次绕组电流I2所产生的磁动势I2N2(F2)对一次绕组所产生的磁动势F1有去磁作用,因此合成磁动势F0及铁芯的合成磁通Φ数值都不大,这就使得二次绕组的感应磁动势e2的数值不大,一般不超过几十伏。
电流互感器二次开路故障分析及处理方法
刘强
【期刊名称】《华中电力》
【年(卷),期】2007(20)6
【摘要】电流互感器与普通变压器不同,电流互感器一次绕组的匝数很少,通常只有一匝到几匝,它的一次串接到被测电路中,流过被测电流.电流互感器倘若二次发生开路,一次电流将全部用于激磁,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,甚至绕组绝缘因过热而烧坏,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.通过对电流互感器二次侧开路的一些现象的分析,提出了具体的处理方法.【总页数】3页(P42-43,47)
【作者】刘强
【作者单位】广东电网惠州供电局,广东,惠州,516001
【正文语种】中文
【中图分类】TM452
【相关文献】
1.电流互感器二次开路故障分析及其解决方法 [J], 郑福煜;高海霞;赵培生;温彩虹
2.一起电流互感器二次回路开路故障分析与处理 [J], 丁冬;马伟;吴靖;林森;林伟力
3.电流互感器二次侧开路故障分析及应对措施 [J], 周博;张秋慧
4.接线松动引起的电流互感器二次回路开路故障研究 [J], 陈晓鹏
5.接线松动引起的电流互感器二次回路开路故障研究 [J], 陈晓鹏[1]
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电流互感器二次开路的原因分析与查找处理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。
电流互感器二次开路的原因分析与查找处理维修电工于宏霞新疆众和股份有限公司电流互感器二次开路的原因分析与查找处理于宏霞摘要针对电流互感器二次回路开路造成的安全问题,进行了原因分析,并提出了查找处理的办法。
关键词电流互感器开路事故1.互感器在电力系统中的重要性在电力系统中,电能的生产、输送、分配与消费的过程,都离不开电流与电压互感器,它们与次测量仪表一起,每时每刻都在监视着电力系统的运行情况。
一但电力系统出现事故,互感器又负责向继电保护装置提供动作信号的重要任务,及时指挥断路器切除故障线路,保证电力系统的安全运行。
因此说,互感器以及与之相连的二次测量仪表是电力系统的耳朵和眼睛,是电力系统不可缺少的重要设备。
所以互感器能否正常运行使用直接关系到电力系统能否安全运行,尢其是电流互感器二次回路在使用过程中,一但开路,直接危及设备与人身安全。
通过我厂几次互感器二次回路开路造成的设备损坏、保护误动作事故分析,根据自已多年的工作经验,总结出一套查找、处理互感器二次回路开路的办法,及预防电力互感器二次回路开路的措施。
2.电流互感器二次开路能引起的严重后果电流互感器把大电流按规定比例转换为小电流的电气设备,它有两个或多个相互绝缘的线圈套在一个闭合的铁芯上,原线圈匝数理较少,副线圈匝数较多,电流互感器可以认为是用电流源激励的电力设备,它的输出电压决于二次负荷的大小。
因此,使用中的电流互感器不允许二次侧开路,如果二次线圈开路时一次电流I1变成激磁电流,其数值比正常的I0增到饱合时的1.4至1.8特斯拉,感应电压峰值可达几千伏以上,危及在二次回路上工作人员生命和设备安全,而且高压可能引起电弧起火。
另外,磁密太高会使铁芯严重发热,互感器容易烧坏,同时铁芯还容易产生剩磁,造成电流互感超差。
电流互感器的主绝缘如果击穿,一次高电压就会进入二次回路,危及人身与设备安全,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《安全规范》规定,电流互感器在运行中严禁开路,因此,电流互感受器二次回路必须可靠接地。
电流互感器二次开路故障的处理电流互感器二次开路故障的处理我们知道,电流互感器即CT一次绕组匝数少,使用时一次绕组串联在被测线路里,二次绕组匝数多,与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用,测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小,所以正常运行时CT是接近短路状态的。
CT二次电流的大小由一次电流决定,二次电流产生的磁势,是平衡一次电流的磁势的。
若二次开路,其阻抗无限大,二次电流等于零,其磁势也等于零,就不能去平衡一次电流产生的磁势,那么一次电流将全部作用于激磁,使铁芯严重饱和。
磁饱和使铁损增大,CT发热,CT线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。
还会在铁芯上产生剩磁,增大互感器误差。
最严重的是由于磁饱和,交变磁通的正弦波变为梯形波,在磁通迅速变化的瞬间,二次线圈上将感应出很高的电压,其峰值可达几千伏,如此高的电压作用在二次线圈和二次回路上,对人身和设备都存在着严重的威胁。
所以CT在任何时候都是不允许二次侧开路运行的。
那么我们怎样发现CT二次开路故障呢,一般可从以下现象进行检查判断:(1)回路仪表指示异常,一般是降低或为零。
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、功率表指示降低、计量表计转速缓慢或不转。
如表计指示时有时无,则可能处于半开路状态(接触不良)。
(2)CT本体有无噪声、振动不均匀、严重发热、冒烟等现象,当然这些现象在负荷小时表现并不明显。
(3) CT二次回路端子、元件线头有放电、打火现象。
(4)继保发生误动或拒动,这种情况可在误跳闸或越级跳闸时发现并处理。
(5)电度表、继电器等冒烟烧坏。
而有无功功率表及电度表、远动装置的变送器、保护装置的继电器烧坏,不仅会使CT二次开路,还会使PT二次短路。
以上只是检查CT二次开路的一些基本线索,实质上在正常运行中,一次负荷不大,二次无工作,且不是测量用电流回路开路时,CT的二次开路故障是不容易发现的,需要我们实际工作中摸索和积累经验。
检查处理CT二次开路故障,要尽量减小一次负荷电流,以降低二次回路的电压。
电流互感器二次线圈开路的原因与对策
1 电流互感器二次线圈开路的原因
电流互感器是电力系统中用于监测和控制电流的检测装置,它的工作基础是变压器定律,也就是说其中通过一组双折线线圈,包含有一个主要线圈、一个互感线圈以及一个物理变压器,由于电流互感器的精彩,减小了变压器内线圈间发生电磁耦合,以达到检测电流的目的。
但是有时计量室由于设备运行状态或者其他原因使得电流互感器二次线圈出现开路,这将对工作造成严重影响。
由于电流互感器的复杂结构,导致了线圈开路的原因繁多,一般可以归为以下几类:
1. 电流互感器电线断开:常见的是在接头处断开的电线,线缆连接接头有松动的可能。
2. 线圈损坏:由于运行温度过高或者外界磁场紊乱等原因造成线圈绝缘损坏,使得线圈外连接短路等造成电流互感器线圈电抗变大。
3. 电流互感器二次线圈由于外界静电及偶联而造成的漏电等。
2 电流互感器二次线圈开路的对策
1. 发现开路,首先要断开设备的电源,防止发生继电保护级别的事故。
2. 根据开路原因分析维修,确认现场安全后进行检查,如果是电线断开则要将两端重新连接,如果线圈损坏或严重磨损,需及时更换互感器;如果是因为外界静电及偶联,可以根据实际情况采取措施,例如增加静电接地装置;
3. 完成检查修护后,与发电厂联络,重新调试设备,保证正常的运行;
4. 定期全面检查电线连接,检测变压器的电压变化趋势,及时发现问题、及时处理,减少事故发生,有效提高设备可靠性。
电流互感器二次线圈开路是电力系统中一个重要的问题,如果不及时发现、处理,会对正常运行造成影响,因此需要及时找出问题的真正原因,做到诊断彻底,才能快速精准的处理问题,确保设备的稳定、可靠的运行。
变电运行中电流互感器(CT)二次回路开路问题的分析
摘要在变电运行中,电流互感器二次回路开路对电网的安全运行有着严重的影响,所以在电力系统中电流互感器二次回路开路是必须杜绝的,根据二次回路开路的原因,提出对其的处理措施,并进行分析。
关键词变电运行;电流互感器;二次回路;开路;处理措施
电流互感器(CT)是变电运行中一种特殊的变换器,可以使电网中的一次大电流转换成和其成正比的二次小电流,输入到变电运行自动装置或测量仪表中。
因此,电流互感器二次回路开路问题对于电力安全、稳定运行有很大的影响。
1 电流互感器二次回路开路的原因
根据多个工作现场的实际情况,造成电流互感器二次回路开路的原因如下:1)交流电流回路中的电流端子,由于结构或质量上的缺陷造成开路。
例如
一个220kV 变电所220kV母联电流互感器端子箱内部分电流端子的连接片出现细小的裂纹,导致B相CT 出现较大的异常声响的情况出现。
后来查明这是由于该端子箱采用的电流端子的质量不过关,在用力紧固连接片螺丝的过程中,连接片出现肉眼不宜发现的裂痕,导致电流回路负载增大,CT出现异常声响。
经更换合格的电流端子后,消除了上述缺陷。
还出现过因电流实验端子的接线螺丝本身不带弹簧垫,导致螺丝松动,造成电流回路接触不良,使该端子片及相邻端子片严重烧损,继续运行必然造成开路。
2)外部环境的影响。
由于户外端子箱、电流互感器二次端子接线盒长期处在风吹雨淋的环境下,电流接线端子易受潮,端子螺栓和垫片发生严重锈蚀,长期运行导致电流互感器二次回路开路。
3)工作人员的失误。
如工作中电流端子接线螺丝未拧紧或工作后忘记恢复已打开的电流端子,造成电流二次回路开路。
当电流互感器一次电流较大时,将引起开路点处电流端子绝缘击穿,端子排烧毁等情况。
还有就是在运行的电流互感器二次回路上工作,误打开运行的电流回路造成开路。
2 CT二次回路不得开路和二次负载要小的原因
电流互感器一次绕组匝数少,使用时一次绕组串联在被测线路里,二次绕组匝数多,与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用,测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小,所以正常运行时CT 是接近短路状态的。
电流互感器在正常运行时,二次电流产生的磁通势起去磁作用,励磁电流很小,铁芯中的总磁通很小,二次绕组的感应电动势不超过几十伏。
如果二次侧开路,二次电流的去磁作用消失,其一次电流完全变为励磁电流,使铁芯高度饱和,加之二次绕组的匝数较多,会在二次绕组两端产生很高(可达数千伏甚至上万伏)的电压,严重威胁二次设备
及人身的安全。
二次回路开路时由于铁芯磁饱和,使铁芯严重发热,二次线圈的绝缘会因过热而被烧坏。
同时,还会在铁芯上产生剩磁,使电流互感器误差增大,造成仪表指示不正常,甚至烧毁设备。
电流互感器的二次负载如果很大,运行时其二次电压很高,励磁电流必然增大,从而使电流变换的误差增大。
特别是在系统故障时,电流互感器一次电流可能达额定电流的数十倍,致铁芯饱和,电流变换误差很大,不满足继电保护和测量仪表的要求,甚至使保护误动,故电流互感器的二次负载要小。
3 电流二次回路开路时出现的现象
1)电流互感器二次回路端子、元件线头有放电、打火现象。
电流二次回路开路会在二次开路处感应出非常高的电压,烧坏电流端子及接线头。
2)电流互感器本体有异常声响。
二次开路时,因铁芯磁饱和以及磁通的非正弦性,使硅钢片振荡而且振荡不均匀,发出较大的噪声。
这些现象在负荷较轻时不是很明显,当负荷较大时,由于铁芯磁通严重饱和,造成铁芯过热,使内部绝缘层受热严重,出现发热、异味、冒烟等异常现象,严重时会烧坏电流互感器。
3)电度表、继电器等冒烟烧坏。
而有无功功率表及电度表、远动装置的变送器、保护装置的继电器烧坏。
4)电流二次回路某相开路时,则该回路仪表指示异常降低或为零。
若此电流回路接至微机保护,则微机保护装置发出“电流回路断线”告警信号。
若此电流回路接至测量表计回路,则三相电流表指示不一致,该相电流指示甚至为零,功率表指示减小。
若此电流回路接至电能计量回路,则电能表转速缓慢或发出告警声音。
若运行中发现测量表计指示时有时无,有可能处于接触不良状态,运行人员碰到此现象时可将有关的表计相互对照比较进行分析。
如变压器原、副边负荷指示相差较大,电流表指示相差太大(注重变化的不同,电压等级的不同,可怀疑偏低的一侧有无开路故障)。
当发现以上些现象,则可判断为是电流二次回路开路。
但在实际运行当中,会有一次负荷不大,二次回路无工作的情况,且不是电流测量回路开路时,那么这个时候CT 的二次开路故障是不容易被发现的,这就需要我们实际工作中不断学习和积累经验。
4 电流互感器二次回路开路的预防处理措施
1)防止电流互感器二次回路开路的措施。
①为了防止电流互感器二次侧开路,电流互感器二次侧不得装熔断器,二次回路导线连接必须正确可靠。
电流互感器二次线圈应可靠接地,且只允许有一个接地点。
暂不用的电流互感器二次线圈应短路后接地。
②电流回路的电流端子应选用质量可靠的端子,对发现有质量问题的端子,要及时更换。
③现场工作人员应加强工作责任心,严格遵守作业规程,认真执行现场工作标准化作业指导书。
短接电流回路应使用短路片,短接
要可靠牢固。
2)处理发生CT二次开路的方法。
当发现电流互感器二次回路开路时,首先应先分清故障属于哪一组电流回路、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。
其次处理电流互感器二次回路开路故障时,尽量减小一次负荷电流,以降低开路处的电压。
如果发现电流互感器本体严重损伤,则应立即转移负荷,停电进行检查处理。
工作时应遵守安全工作的规定,要戴绝缘手套,使用绝缘良好的工具,并站在绝缘垫上进行。
处理开路时,应尽快设法在就近的试验端子上用良好的短接线将CT 二次短路,再检查处理开路点。
若短接时发现有火花,那么短接应该是有效的,故障点应该就在短接点以下的回路中,可进一步查找。
若短接时没有火花,则可能短接无效,故障点可能在短接点以前的回路中,可逐点向前变换短接点,缩小范围检查。
对检查出的故障,能自行处理的,如接线端子等外部元件松动、接触不良等,立即处理后投入所退出的保护。
若开路点在CT 本体的接线端子上,则应停电处理。
若不能自行处理的(如继电器内部)或不能自行查明故障的,应先将CT 二次短路后汇报上级。
5 结束语
可见,变电运行中电流互感器二次回路开路是一个非常严重的问题,防止二次回路开路应以预防为主。
在二次回路上要以严谨细致的态度进行工作,严格执行安全工作规定,杜绝人为造成二次回路开路故障问题,以保证电力系统的安全运行。
参考文献
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[2]杜新纲.501型电流互感器二次回路测试仪验收试验[J].东北电力技术.
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