【word】 电流互感器二次侧开路分析

【word】 电流互感器二次侧开路 电流互感器二次侧开路分析 《宁夏电力》2oo9年增刊 电流互感器二次侧开路分析 秦怀智 (华能宁夏大坝发电有限责任公司,宁夏青铜峡市751607) 摘要:针对电流互感器二次开路事故进行分析,说明电流互感器二次开路后的危害,找到了处理 类似事件的方法,提出防止电流互感器二次开路的防范. 关键词:电流互感器;二次开路;危害;现象;处理;防范措施 中图分类号:TM644文献标志码:B文章编号:1672—3643(2009)zk一0081-03 1概述 电流互感器类似一台一次线圈匝数少,二次线圈 匝数多的变压器.由于二次侧串连的是阻抗很小的电 流和其它仪器仪表的电流线圈,运行中的电流互感 器又类似工作在短路状态的变压器.电流互感器的一 次电流决定于一次负荷的大小,而与二次负荷无关;在 规定的范围内电流互感器的二次电流也与二次负荷 无关,而只决定于一次电流的大小.电流互感器的功能 是把线路上的大电流变换成小电流,以便于各种测量 仪表和继电保护装置使用. 安规规定:电流互感器在运行中二次侧严禁开路. 电流互感器倘若二次回路发生开路现象,一次电 流将全部用于激磁,使得电流互感器的铁芯严重饱和. 交变的磁通在二次线圈上将感应出很高的电压,其峰 值可高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,甚至线圈绝缘会因过热而烧坏,保护可能因无电流 而不能反应故障,对于差动保护和零序电流保护则可 能因为开路时产生不平衡电流而保护误动作. 所以,通过对电流互感器二次侧开路的原因,现 象及处理进行分析,得出防范措施,以利于电流互感 器正常的工作,更好地分析,判断,处理类似的事故. 2事故经过 2001年3月13139:48,大坝发电有限责任公司 发电机并网.l8:15机组负荷110MW,运行值班员 在巡检时发现,发电机尾部CT端子箱3LHC相接线在 端子处烧断,造成CT二次开路.立即申请值长退出发 电机相关保护(对称过负荷6XB,非对称过负荷7XB, 对称过负荷减出力8XB,逆功率5XB,阻抗1’222XB, 阻抗T128XB,失磁T225XB,失磁Tl减出力3oxB,失 磁Tl切A分支31XB,失磁Tl切B分支32XB2失磁 励磁切换29XB,后备逆功率24XB,失磁跳FMK 35XB).20:05机组负荷最低降至47.1Mw,电检上工 作票2001-03—12{~4发电机电流互感器开路处理》进行 抢修,21t15电检工作结束,值长令将所退的发电机保 护恢复,机组正常带负荷. 故障原因:机组小修更换尾部CT端孑时,导线受 损而使截面变小,接触不好,运行中烧断,造成二次坝岍络. 在此次事故中.由于运行人员巡检到位,及时发 现,准确判断,检修人员迅速到现场,安全措施到位,谨 慎处理,才避免了事故的进一步扩大.从这次事故的发 生处理过程中,我们所吸取的教训却是深刻的. 3电流互感器运行中开路的危害 运行中的电流互感器二次开路是十分危险的.其 收稿日期:2009—09—08 作者简介:秦怀智(1974一),男,工程师,从事火电厂电气运行技术工作. ? 8l? 《宁夏电力))2009年增刊电流互感器二次侧开路分析 危险性表现在以下几个方面: (1)由于没有二次电流的平衡作用,铁芯磁通大大 增加,而感应电动势与磁通成正比,导致二次侧电压大 大升高,即带来电击的危险,又可能会击穿二次线路或 二次元件的绝缘.此时,铁芯将发出嗡嗡的声音;如击 穿绝缘还将发出放电声和电火花. (2)由于铁芯磁通大大增加,铁芯饱和而带有较大 的剩磁,使得互感器精度降低. (3)由于铁芯磁通大大增加,造成铁芯发热,可能 烧毁互感器,并发出焦糊味,冒烟. (4)由于二次电流为零,电流表,功率表指示为零, 电能表铝盘不能转动且发出”嗡嗡”声,电流继电器也 不能正常工作,从而不能对一次电路进行监视和保护. 4电流互感器二次侧开路的原因 (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,造成开路. (2)由于试验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)检修人员工作中的失误,如忘记将继电器内部 接头接好,验收时未发现. (4)检修人员在检修时将CT端子接线损害,致使 导线截面变小,运行中因过流而烧断.上面所提到的 2001年3月13日的事故中电流互感器二次开路就是 这个原因. (5)二次接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. (6)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. (7)二次端子运行环境震动大,长时间运行震动变 松,接触不良,造成开路. 太大(这时候还应注意变化的不同,电压等级的不同)可 怀疑偏低的一侧有无开路故障. (2)认真听电流互感器本体有无噪音振动等不均 匀的声音,这种现象在负荷小的时候不太明显.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 振动力增大,将产生较大的噪音. (3)利用示温变色腊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 等现象,此现象在负荷小时也不是太明显.开路时,由 于铁芯磁饱和程度的严重,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的端子,元件线头等 有无放电,打火现象.此现象可在二次回路的巡视,检 查和维护中通过熄灯检查得到发现,开路时,由于电流 互感器二次产生高电压,可能使电流互感器二次接线 柱二次回路元件接头接线端子等处放电打火,严重时 使得绝缘击穿.. (5)保护用的电流互感器二次回路断线时,有关 继电保护可能会发生误动或拒动作,此情况可以在 误跳闸或越级跳闸事故后检查原因时发现并处理. 可能会发”电流互感器断线”的光子.励磁系统用的 电流互感器二次回路断线时,将影响自动励磁调节 器工作不正常. (6)仪表,电能表,继电器等冒烟烧坏.此情况可 以及时被发现.上述表计烧坏都能使电流互感器二 次开路,有,无功表以及电能表远动装置的变送器保 护装置的继电器烧坏,不仅使电流互感器的二次开 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,用绝缘胶布包扎好,以防 短路. 在大坝电厂3.13尾部CT二次开路事故中,从尾部 CT就地二次控制回路箱中可看到明显的端头烧熔,冒 烟现象,但表计无明显的变化,只是二次开路影响到了 保护的正常工作. 5电流互感器二次侧开路的现象6电流互感器二次开路的处理 当电流互感器二次发生开路时,常会伴随下列现 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).当运行 人员遇到此现象时可将有关的表计相互对照,比较,如 果变压器原,副边负荷指示相差较大,电流表指示相差 ? 82. 在此次事故中,运行人员发现二次箱冒烟现象后, 立即报值长,厂领导和检修部门人员迅速赶到现场, 全面布置实施了安全措施后,由技术过硬的检修人员 进行操作,在很短的时间内便消除了缺陷. 当发生电流互感器二次开路时,运行人员和检修 人员都不应慌张,要及时故障现象及性质,及时汇 报有关领导,按照《运行规程》及《安规》规定,积极,主 动,谨慎地处理. 《宁夏电力))2009年增刊电流互感器=次侧开路分析 (1)发现电流互感器二次开路时,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.如励磁系统调节器工作不 正常,应切换到手动运行. (2)尽量减少一次负荷电流,如电流互感器严重毁 坏,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.短路时应使用短路线或 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,如短按时有火花,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;如短接时无火花,可能是短接无效,故障点可能 会是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,直到找到故障点. (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位.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,如开路点在电流互感器本体的接线端子上,应停电 处理.如不能自行处理的故障或不能自行查明的故障, 应立即汇报有关领导,视情况进行处理或申请停电处 理,在此期间应先将电流互感器二次短路,或转移负荷. (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.操作人员一定要穿绝缘 靴,戴绝缘手套和使用戴绝缘把手的工具.与带电部位 保持适当的安全距离.禁止在电流互感器与短路点之 间的回路上进行任何工作. 但是,当电流互感器发生下列故障现象时,应立即 汇报上级,并切断电源再进行处理. (1)内部发生异味,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. 7防止电流互感器二次开路的措施 通过上面的分析,我们充分认识到了电流互感器 二次开路的危害性,因此有必要加强对电流互感器的 维护工作,防止二次回路的开路发生. (1)Eg流互感器的二次回路接线采用截面面积不 小于2.5mill2的绝缘筒线;排列应当整齐;连接必须良 好;盘,柜内的二次接线不应有接头. (2)对于接在线路中没有使用的电流互感器,应将 其二次线圈短路并接地. (3)为避免电流互感器二次开路的危险,二次回路 中不得装熔断器. (4)电流互感器不得长时间过负荷运行.否则,将 会使绝缘加速老化而引起二次回路的断线开路.电流 互感器只允许在1.1倍的额定电流下长时间运行. (5)电流互感器二次回路不允许直接切换,当需要 时,必须采取防止二次回路开路的措施. (6)加强电流互感器的巡视检查,定期进行熄灯检查. 8结束语 以上论述使我们了解了电流互感器的作用,及其 二次开路后的危害,通过分析找出了事故原因,得到了 处理电流互感器二次开路的方法,并提出了防止其二 次开路的措施,为我们以后的工作打下了扎实的理论 基础. 参考资料: [1]电业安全规程.发电厂和变电所电气部分.中华人民共和 国能源部,1991.3. [2]曲世惠.电工作业.气象出版社,2001.10. ? 83?