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电流互感器的使用注意事项和常见故障

阅读次数:222    发布时间: 2024-05-30 14:25:15

一、工作原理

电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的二次回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。

电流互感器

二、使用原则

(1)电流互感器的接线应遵守串联原则:即一次绕阻应与被测电路串联,而二次绕阻则与所有仪表负载串联

(2)按被测电流大小,选择合适的变比,否则误差将增大。同时,二次侧一端必须接地,以防绝缘一旦损坏时,一次侧高压窜入二次低压侧,造成人身和设备事故

(3)二次侧绝对不允许开路,因一旦开路,一次侧电流I1全部成为磁化电流,引起φm和E2骤增,造成铁心过度饱和磁化,发热严重乃至烧毁线圈;同时,磁路过度饱和磁化后,使误差增大。电流互感器在正常工作时,二次侧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,二次侧近似于短路。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。若突然使其开路,则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值,铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波,因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波,其值可达到数千甚至上万伏,危及工作人员的安全及仪表的绝缘性能。

另外,二次侧开路使二次侧电压达几百伏,一旦触及将造成触电事故。因此,电流互感器二次侧都备有短路开关,防止二次侧开路。在使用过程中,二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载,然后,再停电处理。一切处理好后方可再用。

(4)为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要,在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设2~8个二次绕阻的电流互感器。

(5)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如:若有两组电流互感器,且位置允许时,应设在断路器两侧,使断路器处于交叉保护范围之中

(6)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障,电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧

(7)为了减轻发电机内部故障时的损伤,用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障,用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。

电流互感器

三、常见故障

电流互感器的常见故障往往与制造缺陷有关,具体如下:

(1)电流互感器的绝缘很厚,有的绝缘包绕松散,绝缘层间有皱折,加之真空处理不良,浸渍不完全而造成含气空腔,从而易引起局部放电故障。

(2)电容屏尺寸与排列不符合设计要求,甚至少放电容屏,电容极板不光滑平整,甚至错位或断裂,使其均压特性破坏。因此,当局部固体绝缘沿面的电场强度达到一定数值时,就会造成局部放电。

上述局部放电的直接后果是使绝缘油裂解,在绝缘层间生成大量的x腊,介损增大。这种放电是有累积效应的,任其发展下去,油中气体分析将可能出现电弧放电的特征。

(3)由于绝缘材料不清洁或含湿高,可能在其表面产生沿面放电。这种情况多见于一次端子引线沿垫块表面放电。

(4)某些连接松动或金属件电位悬浮将导致火花放电,例如一次绕组支持螺母松动,造成一次绕组屏蔽铝箔电位悬浮,末屏引线接触或焊接不良甚至断线,均会引起此类故障。

(5) 依次连接夹板、螺栓、螺母松动,末屏接地螺母松动,抽头紧固螺母松动等,均可能使接触电阻增大,从而导致局部过热故障。此外,现场维护管理不当也应引起重视。例如,互感器进水受潮,虽然可能与制造厂的密封结构和密封材料有关,但是,也有维护管理的问题。一般来说,现场真空脱气不充分或者检修时不进行真空干燥,致使油中溶解气体易饱和或油纸绝缘中残存气泡和含湿较高。所有这些,都将给设备留下安全隐患。 

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