［摘要］一次系统、二次系统是电力系统的主要结构。电流互感器是电力系统极为实用的一种装置，其能够按照特定比例的要求将一次电流转换为二次电流，满足了系统内不同设备对电流值大小的需要。为了保证电力系统高效率运行，对电流互感器二次电流异常现象及时处理是很有必要的，其能够摆脱电流异常对系统造成的各种干扰，让电力系统的一次、二次系统有效整合起来运行。针对这一点，文章首先阐述电流互感器二次电流的危害，并对常见的互感器异常问题提出处理方案。
［关键词］电流互感器；二次电流；异常情况；处理分析
［作者简介］黄浩，汕头市电力安装总公司工程师，研究方向：电力工程项目管理，广东汕头， 515041
［中图分类号］ TM452 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2012）01-0018-0003
电力系统是调控电网的控制中心，而系统功能的发挥要借助不同的装置。电流互感器是在电力系统里负责把一次系统、二次系统有效结合的装置，对维护系统整体运行效率有重要的作用。二次电流异常对电流互感器的危害较大，常会对线路、装置、元件等多个结构造成不利的影响，在使用电流互感器时要对二次电流异常的几种情况进行综合处理。从电流互感器使用的实际情况来看，对二次电流异常状况要经过现场观察、数据分析、故障处理、模拟调试等一系列流程，才能保证故障处理达到预期效果。
一、电流互感器二次电流异常的危害
电力系统准确地划分包括一次系统、二次系统等两大构成，每一部分都会影响到系统整体的运行效率。一次系统是由发电机、送电线路、变压器、断路器等组成，也是电力系统最为核心的构成；一次系统把发电机生产的电能通过输电、配电等处理分配给用户使用。二次系统是由继电保护、安全自动控制、系统通讯、调度自动化等组成，通过二次系统的辅助运行才能保证一次系统高效、安全、稳定地运行。根据系统检测数据显示，电流互感器二次电流异常会造成多个方面的危害。
（一）电流过于集中
电流互感器的主要功能是电流值较大的一次电流转换为电流值较小的二次电流，通过数值大小转换满足设备的运行需要。若电流互感器二次电流发生异常，易造成电流互感器内部电流过于集中，一般电流值可超出正常范围的3倍以上。电流过于集中会影响到系统内电流分配的均衡性，使其他装置的电流值分配不均衡而降低系统运行效率。
（二）损坏设备性能
二次电流异常不仅破坏了电流互感器的性能，对连接于相同线路上的其他设备也会带来性能上的损坏。继电保护装置是二次系统的主要构成，若二次电流异常会造成继电器功能受损。如：二次电流异常时，其他电气设备和输电线路上的电流会超过设备所能承担的负荷，从而给设备内部元器件功能的正常发挥造成不便，损坏了设备在系统中的功能。
（三）烧毁线路结构
线路结构烧坏多数是由于电流互感器二次侧开路所致，二次电流异常会造成二次侧开路现象。电流互感器二次侧开路之后，一次侧电流则彻底转变为磁化电流，从而导致铁心过度饱和磁化，温度上升到一定程度后造成线圈烧毁，系统内部的线路结构会被大范围破坏。此外，如果未能及时处理线路烧毁故障则会造成短路，中断系统的持续运行。
（四）阻碍系统运行
二次系统是电力系统的基本构成，其对一次系统的正常运行有很大的影响。当二次系统内部电流出现异常时，二次系统的保护装置将无法发挥保护、监测等功能。如：电流互感器二次电流异常状态下，二次系统的通讯功能、调度自动化功能难以正常发挥，一次系统则处于无保护状态运行，给电力系统的安全性、稳定性、可靠性埋下隐患。
二、电流互感器二次回路开路的处理
“回路”是电流互感器二次电流异常的普遍现象，也是对电力系统造成危害最大的一个因素。一般80%的二次电流异常均会造成二次回路开路，对电力系统的高效运行造成不便。电流互感器运行时的二次侧接近短路，此时发生开路会导致励磁电动势数值剧增，从而引发一系列的安全问题，对设备绝缘性能、工作人员安全都是不利的。电流互感器二次回路开路故障的处理需按照“查找原因、分析现象、故障处理”等流程操作，以确保开路故障短时间处理解决。
（一）异常原因
造成电流互感器二次回路开路的原因较为复杂，但多数是由于二次电流异常所致，并且与电流互感器的接线、绝缘、调控等也有关系。具体原因：（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，运行一段时间后会出现开路。（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，误压在胶木套上易造成开路。（3）维修人员操作失误，在处理二次回路故障时未能把继电器接头按照标准连接，系统通电运行后引起开路。（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。室外端子箱、接线盒受潮，端子螺丝和垫片锈蚀过重也会造成二次回路开路。
（二）异常现象
电流互感器二次回路发生开路故障，可以通过电流检测仪器的测量进一步判断电路状况。根据二次回路开路故障的监测记录，其异常现象集中表现为：（1）仪器检测发现电流表的数值变为“0”，有功、无功表的数值减小或摆动，电度表转慢或停转；（2）差动断线光字牌示警，对线路运行状态发出异常警告，提示二次回路中电流值存在异常问题；（3）电流互感器出现异常现象，如：噪声、发热、冒烟、断线、打火，这些都是由于电流互感器二次回路开路后的常见现象；（4）系统内安装的继电保护装置不动作或动作错误。这些故障对电流互感器及二次系统其他装置都造成了不利影响，若不及时处理故障会造成更大的危害。
（三）异常处理
工作人员检测到电流互感器二次电流异常时需尽快判断二次回路是否发生开路，若存在开路故障则要根据异常警告针对性处理。目前，电力技术人员对二次回路开路问题的处理方法主要有：（1）及时观察开路故障现象，收录准确的故障数据，为制定处理方案提供可靠的依据；（2）明确电流互感器二次回路开路的具体情况，如：测量回路、保护回路等，并且详细分析停用电流互感器是否会造成误动作；（3）对于发生着火现象的电流互感器二次回路开路故障，处理前必须要把系统电源切断，使用灭火器及时灭火，再对电流互感器仔细观察处理；（4）检修人员在操作时要注意动作的标准性，对电流互感器二次回路故障处理要用到绝缘垫，避免线路电流对人体造成的危害。对于二次回路接线要根据标准接线方式调整，如图1。
三、电流互感器本体故障的处理
随着现代化建设步伐的加快，用户对电力系统供应电能的要求更高，给电力系统的一次、二次系统运行带来较高的负荷。电流互感器作为电力系统中调整电流大小的核心装置，其本体故障对系统运行效率有直接影响。电流互感器本体故障是指二次电流异常对互感器造成的损坏，其直接影响到互感器装置转变电流的性能。一般情况下，二次电流异常最直接的损坏对象是电流互感器本身，因电流负荷在短时间内聚集，电力互感器内部接线无法承担超负荷运行而引发故障。
（一）异常原因
电流互感器本体故障原因相对简单，主要由内因、外因两方面造成。具体情况：（1）内因。由于电流互感器自身存在质量问题，在系统运行时造成二次电流异常，对系统线路运行造成严重的干扰，如：电流互感器内部元器件组合不严密或线路连接不紧，使用后因接线问题造成电流异常现象；（2）外因。电力系统内部其他设备或接线故障影响到电流互感器，二次电流异常使得装置在系统里的运行效率降低，如：电力系统分压不均匀、其他装置故障干扰等。目前，根据电力系统运行情况来说，电流互感器本体故障多数是由于产品质量不过关，导致系统运行后电流互感器功能受损。
（二）异常现象
电流互感器本体故障可以从装置的故障状态详细判断，以进一步分析二次电流异常带来的不利影响，为抢修人员的故障处理提供参考。目前，电流互感器本体故障主要体现：（1）电流互感器内部出现异声、过热、冒烟等现象，这是由于二次电流过于集中造成线路烧毁所致；（2）电流互感器漏油较多、瓷质受损，发生喷油着火或流胶现象，多数由于装置内部结构配备不紧密所致；（3）金属膨胀器的伸长大于环境温度的标准，容易造成电流互感器内部温度过高，情况严重时会烧坏线路接线，限制了电流互感器作用的发挥。
（三）异常处理
电流互感器对电力系统有着至关重要的作用，若电流互感器发生二次电流异常故障会损坏供电力系统中的测量元件、计量元件、继电保护等装置。同时，电流互感器故障会造成测量失误，难以准确把一次系统的电流反映出来，对系统保护装置运行造成阻碍。因二次电流异常造成电流互感器本体故障的处理应从三方面入手：（1）线路调整。维修人员对电流互感器内部接线检测分析，如图2，判断二次回路线路连接是否存在开路、短路等问题，并及时调整接线方式以处理故障；（2）更新装置。对已经烧坏的电流互感器要及时更换新的装置，通过检测判断线路二次电流是否处于稳定状态，再选择相匹配的电流互感器。更换新的装置后要及时模拟调试，符合标准之后再启动系统。
四、结论
综上所言，电流互感器二次电流异常会对电力系统的运行造成诸多不便，严重影响了系统操控指令执行的效果。对于一次系统而言，二次系统起到了重要的保护作用，若二次系统出现异常故障会直接影响到一次系统的正常运行。因此，为了确保整个电力系统的运转，必须要对电流互感器二次电流异常故障实施综合性防治，尤其是对二次回路开路故障重点处理，为电力系统创造更加优越的运行环境。
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