电流互感器二次回路两点接地引起继电保护误动作分析与防范措施

产品简介

1 电流互感器的特点
电流互感器一般有电磁式与电容式两种形式，它的一次绕组直接串连在电力线路中，匝数很少，一次绕组中的电流完全取决于被测线路的电流；二次绕组的匝数较多，串接在测量仪表或继电保护回路里。电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，但因测量仪表和继电保护装置的串连线圈阻抗很小，电流互感器的工作情况接近短路，并且它的一次电流与二次回路的阻抗无关。电流互感器的二次侧额定电流一般为5A或1A。运行中的电流互感器二次回路不允许开路，因为二次侧开路会产生很高的电压，直接影响设备和运行人员的安全。为了保证工作人员在接触测量仪表测量仪表和继电器时的安全，电流互感器二次侧必须可靠接地，通常开断电流互感器的二次回路前，应先将其二次端子用铜线短接。
2 电流互感器二次回路两点接地对继电保护装置的影响
电流二次回路两点接地的影响电力系统的安全运行的一个非常重要的保证就是公共回路。在电力系统的日常运行过程中，根据相关规定，电流互感器公共回路的一个电气连接必须要具备一个可靠的接地点，这样才能够对人员的人身安全和二次设备的安全进行保证。与此同时，还要求二次回路只能有一点接地，这样才能够保证继电保护和自动装置的正确工作。但是在变电站实际运行中，公共回路连接比较多的设备，并且能够延伸的范围也是比较广的，经常会出现连接错误的现象，导致在一个电气连接的二次回路中出现两点接地的现象，绝缘损坏是导致该现象的主要原因之一，因为电流二次回路大部分在室外，所以绝缘损坏发生的可能性非常大。当系统发生故障，地电网各点间有电流差时，将会有电流从两个接地点间流过，在电流二次回路产生电流下降，就会导致电流二次电压的准确性受到影响，导致电流二次回路两点接地的现象，最终导致大面积的停电事故。为了对接地的可靠性进行保证，严禁将电流互感器中的中性线与有可能断开的开关或者接触器进行连接，从而避免电压互 感器二次回路两点的电位差经两中线与控制室形成闭合回路的现象，在每根中性线上产生附加的电位差，影响保搞装置的正确动作。
3 电流互感器的常见故障原因
3.1 人员操作失误
在互感器的故障中，人员作用是最大的，大多数的操作失误是因为过失导致的一次引线接头松动，注油工艺差，二次绕组开路等，因为这些操作的失误很容易造成电力系统局部过热或者放电，就会造成油中溶解气体色谱分析的结果出现异常情况。
3.2 绝缘热击穿原因导致的故障
高压电流互感器可以承受高的电压，也能经过大电流，而绝缘介质在高压作用下温度会上升，超过了绝缘材料温度，因此造成了绝缘热击穿。
3.2 互感器进水发生受潮现象
如果金属的膨胀器发生了破损那么就很容易引起电流互感器中进入水分，发生受潮现象，通常受到油的密度小于水的原因，导致水分先渗进电容之间。
3.3 电流互感器二次负荷过大
在电力系统中的电流互感器二次负荷较大的情况下，工作时的二次电压明显升高，就会产生较大的励磁电流，增大电流变换误差。
如果电力系统出现故障，同标准电流数值相比，电流互感器一次电流值明显增大，远远超出标准值，内部铁芯达到饱和状态，达不到继电保护的需求，有可能会出现机电保护误动的现象。电流互感器在运行时二次回路开路，无法形成二次电流，不能发挥去磁作用，再加上互感器铁芯磁密性较强，会使二次电压增大，损坏二次设备，严重危害工作人员的安全。
4 防范措施
电力互感器二次回路出现两点接地故障的原因很复杂，为了避免出现电流二次回路两点接地故障，需要在不同的环节采取合理的措施进行全面的预防，避免出现电流二次回路两点接地故障。
4.1 在设计过程中，需要在图纸上标明电流互感器二次回路接地点的位置。在设计和施工过程中，如果操作人员对二次回路的接地点有任何的疑问，那么需要及时的进行沟通和解决，避免施工中出现问题，导致故障的产生。
4.2 变电站施工工程中，严格控制施工质量，按照规范和操作工艺进行施工。做好对技术操作人员有关二次回路接地知识的培训，使其在施工中能够更加的重视电流二次回路接地问题。
4.3 电流互感器的二次回路必须分别有且只能有一点接地。电流互感器二次回路接地是保证二次回路及回路上所接的保护装置、测量仪表等设备和人员安全的重要措施，接地点越接近电流互感器本体，受到一次感应电压的侵袭就越少。因此，规程上也规定了电流互感器二次回路，除了采用和电流须在和电流处接地以外，其他的都必须在开关场实现一点接地。
4.4 发现电流互感器二次开路，应先分清故障属哪一组电流回路、开路的相别，对保护有无影响。尽量减小一次负荷电流。若电流互感器严重损伤，应转移负荷停电检查处理；尽快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。短接时，应使用两好的短接线，并按图纸进行，穿绝缘靴，带绝缘手套。若短接时发现有火化，说明短接有效。故障点在短接点以下的回路中，可进一步查找。若短接时没有火化，可能短接无效。故障点可能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。为了减少电流互感器开路时间，最好先从电流互感器端子箱排处短接。
4.5 灵活运用相应的故障诊断技术方法
在排查电流互感器故障时，如果出现二次开路的问题，要明确判断故障的开路、回路电流归属于哪一组，并查看是否会对保护造成干扰，将故障状况汇报给调度员，消除误动保护。检测互感器设备必须要切断电源，注重对二次回路的检查，采取有效的措施处理二次开路问题，应利用绝缘工具、绝缘垫等安全防护设施，在保障维护安全的前提下，将一次负荷电流降低，达到二次回路电压减小的目的，以图纸为依据，详细检测线路接线准确性，排查二次开路状况。如果发现电力互感器出现损坏的现象，要及时将负荷转移到其他位置，切断电源，在距离互感器较近位置的试验端子处进行检测，查看二次短路时的开路点状况。
4.6 日常维护
在维护作业中如果涉及到二次回路变更的，需要对二次回路的接地点的位置进行全面仔细的核实。对电流互感器二次绕组圈数及各圈实际投入情况、回路接地点的实际位置建立台账。
结束语
随着电网规模的不断扩大和人们对电网安全性要求的提高，电流互感器的作用也越来越重要。为了提高电网供电的可靠性，应该不断地优化设计方案、加强现场施工及运行维护，以此来避免因为电流互感器二次回路故障造成设备损坏或者大面积的停电事故。

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