電流互感器（CT）二次帶電原因與處理方法
近年來，隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電氣設(shè)備的增加，作為交流電路中二次系統(tǒng)和一次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，電流互感器（下稱CT）已是當前電力系統(tǒng)運行中重要組成設(shè)備，主要是用于給測量儀器、保護和儀表、控制裝置等傳遞信息，屬于特殊種類的變壓器。隨著電流互感器的應用越來越廣泛，電流互感器引起的事故也有所增加，特別是電流互感器二次帶電事故頻繁發(fā)生。為了保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行，正確判斷電流互感器的故障并及時處理，對現(xiàn)場運行人員來說是非常重要。
電流互感器在工作狀態(tài)，其二次是決不允許開路的，否則將使二次回路出現(xiàn)高壓和帶電現(xiàn)象，輕則損壞電氣設(shè)備，重則危及人身安全。因此一但二次出現(xiàn)帶電現(xiàn)象，應立即停電檢查。下面就電流互感器的工作原理及就電流互感器二次帶電的原因進行初步分析，并就電流互感器二次帶電的處理方法和防范措施做簡要分析。
1電流互感器的工作原理
1.1電流互感器的結(jié)構(gòu)
電流互感器的結(jié)構(gòu)較為簡單，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構(gòu)架、殼體、接線端子等組成。
1.2電流互感器的工作原理
其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(shù)（N1）較少，直接串聯(lián)于電源線路中，一次負荷電流（ ）通過一次繞組時，產(chǎn)生的交變磁通感應產(chǎn)生按比例減小的二次電流（ ）；二次繞組的匝數(shù)（N2）較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷（Z）串聯(lián)形成閉合回路。
一次電流I１¬流過一次繞組，建立一次磁動勢（N1I1），亦被稱為一次安匝，其中N1為一次繞組的匝數(shù)；一次磁動勢分為兩部分，其中小一部分用于勵磁，在鐵心中產(chǎn)生磁通，另一部分用來平衡二次磁動勢（N2I2），亦被稱為二次安匝，其中N2為二次繞組的匝數(shù)。勵磁電流設(shè)為I0，勵磁磁動勢（N1I0），亦被稱為勵磁安匝。
由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù)，I1N1=I2N2，電流互感器額定電流比： ，即 。
電流互感器實際運行中負荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態(tài)，相當于一個短路運行的變壓器。
1.3電流互感器開路的危害
電流互感器一次電流的大小與二次負荷的電流無關(guān)?；ジ衅髡９ぷ鲿r，由于阻抗很小，接近于短路狀態(tài)，一次電流所產(chǎn)生的磁化力大部分被二次電流所補償，總磁通密度不大，二次繞組電勢也不大。
電流互感器倘若二次發(fā)生開路，阻抗Z１無限增大，二次繞組電流等于零，二次繞組磁化力等于零，總磁力化等于原繞組的磁化力（I0N0=I1N1）。也就是一次電流完全變成了勵磁電流，使電流互感器的鐵芯驟然飽和，此時鐵芯中的磁通密度可高達1.8T以上。交變的磁通在二次線圈上將感應出很高的電壓，其峰值可達幾千伏甚至上萬伏，這么高的電壓作用于二次線圈及二次回路上，將嚴重威脅人身安全和設(shè)備安全，甚至線圈絕緣因過熱而燒壞，保護可能因無電流而不能反映故障，對于差動保護和零序電流保護則可能因開路時產(chǎn)生不平衡電流而誤動作。
2電流互感器二次帶電原因
電流互感器在工作狀態(tài)，其二次是決不允許開路的，否則將使二次回路出現(xiàn)高壓和帶電現(xiàn)象，輕則損壞電氣設(shè)備，重則危及人身安全。因此一但二次出現(xiàn)帶電現(xiàn)象，應立即停電檢查。下面就是CT二次帶電的原因：
2.1故障原因
2.1.1因工作的疏忽或?qū)T使用原理不清楚，將二次斷開運行或CT二次線未進行安裝，至使二次回路處于開路狀態(tài)而帶電。
2.1.2因CT的二次樁頭（即K1、K2樁頭）沒有接好或處于松動狀態(tài)，使二次回路出現(xiàn)帶電現(xiàn)象。
2.1.3因CT的二次回路中所連接的電氣設(shè)備的樁頭沒有接好或處于松動狀態(tài)（如電氣儀表、保護繼電器、電能表等）使二次回路出現(xiàn)帶電現(xiàn)象。
2.1.4二次導線因斷開，使CT二次帶電。斷開原因大致是被小動物咬斷或老化斷裂、機械強力拉斷等。
2.2錯接線原因
CT的二次錯接線將引起二次帶電。
2.2.1兩電流表從兩相CT的Kl串接，如圖—2所示。此接線中雖不見有二次開路情況，但CT二次連接從CT的A相流向CT的C相經(jīng)過兩個阻抗很大的CT二次線圈時，使CT二次趨于開路狀態(tài)，因而使二次出現(xiàn)帶電現(xiàn)象。且隨負載增大，二次出現(xiàn)較高的電壓。
2.2.2一電流表從兩相CT的Kl串接，如圖—3所示。此錯接線中T二次也未見開路情況；但其中出現(xiàn)的帶電現(xiàn)象道理同上，并且其中一只電流表沒有指示。
2.3非正規(guī)接線原因
非正規(guī)接線，如圖—4所示。圖中的非正規(guī)接線是將電壓從CT二次Kl樁頭引入電能表的電壓、電流線圈，使電能表的電流二次部分帶電。這種非正規(guī)接線實質(zhì)是將CT的Ll與Kl連接，電能表的電壓樁頭l、4、7分別與電流樁頭2、5、8連接。此種接法省去A、B、C三根電壓二次線，用CT二次連接線帶電引進電能表，因此CT二次帶380／220V電 壓。雖然這種接法對計量影響不大，但它極不規(guī)范，很不安全，應當杜絕。
2.4絕緣損壞原因
2.4.1因過載發(fā)熱使絕緣損壞，一次電壓竄入二次，使之帶電。
2.4.2因產(chǎn)品質(zhì)量差、絕緣老化等原因，二次也可能帶電。
2.4.3某些CT長年處在潮濕地方，其絕緣常年受潮而降低受損，并使一次電壓竄入二次，之帶電。
3電流互感器帶電時產(chǎn)生的現(xiàn)象及處理方法
3.1產(chǎn)生的現(xiàn)象
由于電流互感器帶電原因主要是電流互感器二次回路開路造成的，對于不同的回路分別產(chǎn)生下列現(xiàn)象：
3.1.1由負序、零序電流啟動的繼電保護和自動裝置頻繁動作，但不一定出口跳閘（還有其他條件閉鎖），有些繼電保護可能自動閉鎖（具有二次回路斷線閉鎖功能）。
3.1.2有功、無功功率表指示不正常，電流表三相指示不一致，電能表計量不正常。
3.1.3監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示不正常。
3.1.4電流互感器存在有“嗡嗡”的異常響聲。
3.1.5開路故障點有火花放電聲、冒煙和燒焦的現(xiàn)象，故障點出現(xiàn)異常的高電壓。
3.1.6電流互感器本體有嚴重發(fā)熱，并伴有異味、變色、冒煙現(xiàn)象。
3.1.7繼電保護及自動裝置發(fā)生誤動或拒動。
3.1.8儀表、電流表、繼電保護等冒煙燒壞。
3.2處理方法
3.2.1當電流互感器二次回路帶電時，首先要防止二次繞組開路而危及設(shè)備與人身安全。
3.2.2電流互感器二次回路帶電后，應查明帶電位置并設(shè)法將開路處進行短路，如果不進行短路處理時，可向調(diào)度申請停電處理。在進行短接處理過程中，必須注意安全，應注意帶電的二次回路有異常的高電壓，應戴絕緣手套，使用合格的絕緣工具，在嚴格監(jiān)護下進行。
3.2.3發(fā)生電流互感器二次帶電，應先分清故障屬哪一組電流回路、開路的相別、對保護有無影響。匯報調(diào)度，停用可能誤動的保護。
3.2.4盡量減小一次負荷電流。若電流互感器嚴重損傷，應轉(zhuǎn)移負荷，停電檢查處理。
3.2.5盡快設(shè)法在就近的試驗端子上，將電流互感器二次短路，再檢查處理開路點。短接時，應使用良好的短接線，并按圖紙進行。短接時應在開路的前級回路中選擇適當?shù)奈恢枚探印?br /> 3.2.6若短接時發(fā)現(xiàn)火花，說明短接有效。故障點就在短接點以下的回路中，可以進一步查找。若短接時無火花，可能是短接無效。故障點可能在短接點以下的回路中，可以逐點向前變換短接點，縮小范圍。
3.2.7在故障范圍內(nèi)，應檢查容易發(fā)生故障的端子及元件，檢查回路有工作時觸動過的部位。
3.2.8對檢查出的故障，能自行處理的（如接線端子等外部元件松動、接觸不良等），可立即處理，然后投入所退出的保護。若不能自行處理故障（如繼電器內(nèi)部故障）或不能查明故障，應匯報上級派人檢查處理，或經(jīng)倒運行方式轉(zhuǎn)移負荷，停電檢查處理。
4防范措施及使用中的注意事項
4.1防范措施
4.1.1把好設(shè)備質(zhì)量關(guān)，在設(shè)備采購、驗收等環(huán)節(jié)嚴格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，保證設(shè)備完好并符合質(zhì)量要求。
4.1.2運行人員應加強對設(shè)備的日常、特殊時期（高溫、高負荷、惡劣天氣等）巡視檢查和監(jiān)盤工作，通過聽、聞、看等方法及時發(fā)現(xiàn)電流互感器的異常，防止因其開路發(fā)現(xiàn)不及時造成事故的發(fā)生。
4.1.3做好檢修工作，在檢修工作中嚴格按照相關(guān)條列執(zhí)行，加強檢修工藝和檢修后的驗收工作，防止因檢修工藝不良和檢修工作中遺漏造成電流互感器開路。
4.1.4做好站內(nèi)運行人員的培訓工作，經(jīng)常做一些有針對性的反事故演習和事故預想，不斷地提高其技能水平和處理事故的能力。
4.2注意事項
4.2.1 CT在工作運行時，二次測不得開路。在安裝時，必須注意接線可靠，各連接樁頭應緊密牢固。
4.2.2 CT二次測有一端必須接地（一般是Kz接地）以防在CT一、二次線圈擊穿時，一次測的電壓竄入二次測。
4.2.3運行中發(fā)現(xiàn)CT有不尋常振動的響聲和發(fā)熱現(xiàn)象，應停止運行，進行檢查處理。
4.2.4工作運行中的CT，其二次線不得隨意斷開和在二次線間工作，否則會造成開路危險。
5 結(jié)束語
綜合上述，作為交流電路中二次系統(tǒng)和一次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，電流互感器已是當前電力系統(tǒng)運行中重要組成設(shè)備，其運行狀況的好壞直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全運行。尤其電流互感器二次帶電，如發(fā)現(xiàn)不及時或處理不當，極易造成設(shè)備被迫停用和事故的發(fā)生，所以有必要了解并掌握電流互感器帶電的原因和防范措施，避免今后再發(fā)生此事故。
信息整理：揚州拓普電氣科技有限公司 信息來源：www.ewkbg.com
電流互感器在工作狀態(tài)，其二次是決不允許開路的，否則將使二次回路出現(xiàn)高壓和帶電現(xiàn)象，輕則損壞電氣設(shè)備，重則危及人身安全。因此一但二次出現(xiàn)帶電現(xiàn)象，應立即停電檢查。下面就電流互感器的工作原理及就電流互感器二次帶電的原因進行初步分析，并就電流互感器二次帶電的處理方法和防范措施做簡要分析。
1電流互感器的工作原理
1.1電流互感器的結(jié)構(gòu)
電流互感器的結(jié)構(gòu)較為簡單，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構(gòu)架、殼體、接線端子等組成。
1.2電流互感器的工作原理
其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(shù)（N1）較少，直接串聯(lián)于電源線路中，一次負荷電流（ ）通過一次繞組時，產(chǎn)生的交變磁通感應產(chǎn)生按比例減小的二次電流（ ）；二次繞組的匝數(shù)（N2）較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷（Z）串聯(lián)形成閉合回路。
一次電流I１¬流過一次繞組，建立一次磁動勢（N1I1），亦被稱為一次安匝，其中N1為一次繞組的匝數(shù)；一次磁動勢分為兩部分，其中小一部分用于勵磁，在鐵心中產(chǎn)生磁通，另一部分用來平衡二次磁動勢（N2I2），亦被稱為二次安匝，其中N2為二次繞組的匝數(shù)。勵磁電流設(shè)為I0，勵磁磁動勢（N1I0），亦被稱為勵磁安匝。
由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數(shù)，I1N1=I2N2，電流互感器額定電流比： ，即 。
電流互感器實際運行中負荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態(tài)，相當于一個短路運行的變壓器。
1.3電流互感器開路的危害
電流互感器一次電流的大小與二次負荷的電流無關(guān)?；ジ衅髡９ぷ鲿r，由于阻抗很小，接近于短路狀態(tài)，一次電流所產(chǎn)生的磁化力大部分被二次電流所補償，總磁通密度不大，二次繞組電勢也不大。
電流互感器倘若二次發(fā)生開路，阻抗Z１無限增大，二次繞組電流等于零，二次繞組磁化力等于零，總磁力化等于原繞組的磁化力（I0N0=I1N1）。也就是一次電流完全變成了勵磁電流，使電流互感器的鐵芯驟然飽和，此時鐵芯中的磁通密度可高達1.8T以上。交變的磁通在二次線圈上將感應出很高的電壓，其峰值可達幾千伏甚至上萬伏，這么高的電壓作用于二次線圈及二次回路上，將嚴重威脅人身安全和設(shè)備安全，甚至線圈絕緣因過熱而燒壞，保護可能因無電流而不能反映故障，對于差動保護和零序電流保護則可能因開路時產(chǎn)生不平衡電流而誤動作。
2電流互感器二次帶電原因
電流互感器在工作狀態(tài)，其二次是決不允許開路的，否則將使二次回路出現(xiàn)高壓和帶電現(xiàn)象，輕則損壞電氣設(shè)備，重則危及人身安全。因此一但二次出現(xiàn)帶電現(xiàn)象，應立即停電檢查。下面就是CT二次帶電的原因：
2.1故障原因
2.1.1因工作的疏忽或?qū)T使用原理不清楚，將二次斷開運行或CT二次線未進行安裝，至使二次回路處于開路狀態(tài)而帶電。
2.1.2因CT的二次樁頭（即K1、K2樁頭）沒有接好或處于松動狀態(tài)，使二次回路出現(xiàn)帶電現(xiàn)象。
2.1.3因CT的二次回路中所連接的電氣設(shè)備的樁頭沒有接好或處于松動狀態(tài)（如電氣儀表、保護繼電器、電能表等）使二次回路出現(xiàn)帶電現(xiàn)象。
2.1.4二次導線因斷開，使CT二次帶電。斷開原因大致是被小動物咬斷或老化斷裂、機械強力拉斷等。
2.2錯接線原因
CT的二次錯接線將引起二次帶電。
2.2.1兩電流表從兩相CT的Kl串接，如圖—2所示。此接線中雖不見有二次開路情況，但CT二次連接從CT的A相流向CT的C相經(jīng)過兩個阻抗很大的CT二次線圈時，使CT二次趨于開路狀態(tài)，因而使二次出現(xiàn)帶電現(xiàn)象。且隨負載增大，二次出現(xiàn)較高的電壓。
2.2.2一電流表從兩相CT的Kl串接，如圖—3所示。此錯接線中T二次也未見開路情況；但其中出現(xiàn)的帶電現(xiàn)象道理同上，并且其中一只電流表沒有指示。
2.3非正規(guī)接線原因
非正規(guī)接線，如圖—4所示。圖中的非正規(guī)接線是將電壓從CT二次Kl樁頭引入電能表的電壓、電流線圈，使電能表的電流二次部分帶電。這種非正規(guī)接線實質(zhì)是將CT的Ll與Kl連接，電能表的電壓樁頭l、4、7分別與電流樁頭2、5、8連接。此種接法省去A、B、C三根電壓二次線，用CT二次連接線帶電引進電能表，因此CT二次帶380／220V電 壓。雖然這種接法對計量影響不大，但它極不規(guī)范，很不安全，應當杜絕。
2.4絕緣損壞原因
2.4.1因過載發(fā)熱使絕緣損壞，一次電壓竄入二次，使之帶電。
2.4.2因產(chǎn)品質(zhì)量差、絕緣老化等原因，二次也可能帶電。
2.4.3某些CT長年處在潮濕地方，其絕緣常年受潮而降低受損，并使一次電壓竄入二次，之帶電。
3電流互感器帶電時產(chǎn)生的現(xiàn)象及處理方法
3.1產(chǎn)生的現(xiàn)象
由于電流互感器帶電原因主要是電流互感器二次回路開路造成的，對于不同的回路分別產(chǎn)生下列現(xiàn)象：
3.1.1由負序、零序電流啟動的繼電保護和自動裝置頻繁動作，但不一定出口跳閘（還有其他條件閉鎖），有些繼電保護可能自動閉鎖（具有二次回路斷線閉鎖功能）。
3.1.2有功、無功功率表指示不正常，電流表三相指示不一致，電能表計量不正常。
3.1.3監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示不正常。
3.1.4電流互感器存在有“嗡嗡”的異常響聲。
3.1.5開路故障點有火花放電聲、冒煙和燒焦的現(xiàn)象，故障點出現(xiàn)異常的高電壓。
3.1.6電流互感器本體有嚴重發(fā)熱，并伴有異味、變色、冒煙現(xiàn)象。
3.1.7繼電保護及自動裝置發(fā)生誤動或拒動。
3.1.8儀表、電流表、繼電保護等冒煙燒壞。
3.2處理方法
3.2.1當電流互感器二次回路帶電時，首先要防止二次繞組開路而危及設(shè)備與人身安全。
3.2.2電流互感器二次回路帶電后，應查明帶電位置并設(shè)法將開路處進行短路，如果不進行短路處理時，可向調(diào)度申請停電處理。在進行短接處理過程中，必須注意安全，應注意帶電的二次回路有異常的高電壓，應戴絕緣手套，使用合格的絕緣工具，在嚴格監(jiān)護下進行。
3.2.3發(fā)生電流互感器二次帶電，應先分清故障屬哪一組電流回路、開路的相別、對保護有無影響。匯報調(diào)度，停用可能誤動的保護。
3.2.4盡量減小一次負荷電流。若電流互感器嚴重損傷，應轉(zhuǎn)移負荷，停電檢查處理。
3.2.5盡快設(shè)法在就近的試驗端子上，將電流互感器二次短路，再檢查處理開路點。短接時，應使用良好的短接線，并按圖紙進行。短接時應在開路的前級回路中選擇適當?shù)奈恢枚探印?br /> 3.2.6若短接時發(fā)現(xiàn)火花，說明短接有效。故障點就在短接點以下的回路中，可以進一步查找。若短接時無火花，可能是短接無效。故障點可能在短接點以下的回路中，可以逐點向前變換短接點，縮小范圍。
3.2.7在故障范圍內(nèi)，應檢查容易發(fā)生故障的端子及元件，檢查回路有工作時觸動過的部位。
3.2.8對檢查出的故障，能自行處理的（如接線端子等外部元件松動、接觸不良等），可立即處理，然后投入所退出的保護。若不能自行處理故障（如繼電器內(nèi)部故障）或不能查明故障，應匯報上級派人檢查處理，或經(jīng)倒運行方式轉(zhuǎn)移負荷，停電檢查處理。
4防范措施及使用中的注意事項
4.1防范措施
4.1.1把好設(shè)備質(zhì)量關(guān)，在設(shè)備采購、驗收等環(huán)節(jié)嚴格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，保證設(shè)備完好并符合質(zhì)量要求。
4.1.2運行人員應加強對設(shè)備的日常、特殊時期（高溫、高負荷、惡劣天氣等）巡視檢查和監(jiān)盤工作，通過聽、聞、看等方法及時發(fā)現(xiàn)電流互感器的異常，防止因其開路發(fā)現(xiàn)不及時造成事故的發(fā)生。
4.1.3做好檢修工作，在檢修工作中嚴格按照相關(guān)條列執(zhí)行，加強檢修工藝和檢修后的驗收工作，防止因檢修工藝不良和檢修工作中遺漏造成電流互感器開路。
4.1.4做好站內(nèi)運行人員的培訓工作，經(jīng)常做一些有針對性的反事故演習和事故預想，不斷地提高其技能水平和處理事故的能力。
4.2注意事項
4.2.1 CT在工作運行時，二次測不得開路。在安裝時，必須注意接線可靠，各連接樁頭應緊密牢固。
4.2.2 CT二次測有一端必須接地（一般是Kz接地）以防在CT一、二次線圈擊穿時，一次測的電壓竄入二次測。
4.2.3運行中發(fā)現(xiàn)CT有不尋常振動的響聲和發(fā)熱現(xiàn)象，應停止運行，進行檢查處理。
4.2.4工作運行中的CT，其二次線不得隨意斷開和在二次線間工作，否則會造成開路危險。
5 結(jié)束語
綜合上述，作為交流電路中二次系統(tǒng)和一次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，電流互感器已是當前電力系統(tǒng)運行中重要組成設(shè)備，其運行狀況的好壞直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全運行。尤其電流互感器二次帶電，如發(fā)現(xiàn)不及時或處理不當，極易造成設(shè)備被迫停用和事故的發(fā)生，所以有必要了解并掌握電流互感器帶電的原因和防范措施，避免今后再發(fā)生此事故。
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