陈勇

【摘 要】电流互感器可以将电力系统中的大电流转换成小电流，为测量提供安全的电流，保护相关设备和人身安全。电流互感器二次回路一旦出现故障，则可能带来较大的安全隐患。因此本文针对电流互感器二次回路渐变性故障的诊断方法进行了简要的探讨。

【关键词】电流互感器;二次回路;渐变性故障;

前言

电力系统中一次回路中的电流非常的大，电压也很高，不能直接进行测量。因此就发明了一种新的可对系统中的电流进行二次回路的转变，使其变成较小的电流，降低电压，便于工作人员进行测量的设备。但是，这种设备由于自身的匝数较大，所以严禁其二次回路出现故障，以免对设备和人身安全造成伤害。

一、电流互感器二次回路

电流互感器将电力系统中一次回路中的大电流通过自身的二次回路转变成小电流。因此，电流互感器必须要处于一个连通的状态，一旦当电流互感器的二次回路出现开路，则会导致电流互感器无法正常工作。

（一）电力互感器的工作原理

电流互感器是由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁芯、接线端子及其他辅助结构组成的一种结构简单，作用极大的设备。电流互感器与变压器的工作原理基本保持一致。因为一次绕组的匝数较少，所以直接与电力系统的电源线路进行串联，一次负荷电流在通过一次绕组时，经过交变磁通感应的作用产生等比例减小的二次电流。由于二次绕组的匝数比较多，且与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联，形成一个闭合回路，但由于在运行过程中负荷阻抗很小，处于一个接近于短路的状态，等同于一个短路运行的变压器。

（二）造成电流互感器二次回路开路的因素

通过研究来看，造成电流互感器二次回路开路的因素有很多，分为外在因素和自身因素两方面。外在因素主要是人为引起的，如果在电流互感器经过检修或者是调试后，工作人员未正确的将二次回路的连接端子连接，导致二次回路不能正确的接通，就有可能造成二次回路断开，引起二次回路的故障。自身因素导致的电流互感器的二次回路的故障因素占主要方面。如果电流互感器二次回路的连接端子的接头的生产质量或者是结构出现问题都可能引起电流互感器二次回路开路的故障。一旦回路中的端子压板的胶木接头的长度不合格，胶木接头出现过长或者是过短的问题，则会导致电流互感器的滑片不能和金属导电片相贴合，胶木接头过长则会与绝缘的胶木套贴合在一起，导致回路无法接通，造成二次回路断开的现象。当二次回路中的端子接头出现接触不良的问题时，由于二次回路中通过的电流较大时，则可能出现将其接头烧断或者是接头被氧化，从而造成回路无法联通，出现开路现象。如遇在生产过程中，生产出来的端子质量较差，在工作过程中则容易发生连接处接触不良的问题，造成二次回路无法正常的接通，出现开路的故障，引起电流互感器无法正常工作。

（二）电流互感器二次回路开路的危害

电流互感器是一种将电力系统中的大电流转换成小电流的一种设备，以便于工作人员能对电力系统是否正常工作进行监测，同时便于工作人员在对电力系统进行检测时提供安全的检测电流，保障工作人员的人身安全，一旦電流互感器的二次回路出现开路问题，则会留下较大的安全隐患。一旦电流互感器的二次回路中出现开路的现象，则会使发生开路的两端之间产生很高的电压，这样会对相关的设备机构造成很大的损伤，同样也会威胁到工作人员的人身安全。回路中发生开路的故障会使电流互感器的贴心损耗增大，使得电流互感器的损耗增大，发热量增加，长时间处于这种状态，可能会使得设备的绝缘性能受到影响，相关设备也受到损伤，使得设备的性能下降。电流互感器在这种情况下，一旦电流互感器的二次回路发生开路故障，会导致设备中出现剩磁的情况。在这种情况下对电力系统进行测试，则会造成较大的数据偏差。使得电流互感器的性能受到影响，难以正常工作，相关人员也难以检测到电力系统是否处于正常工作，为工作人员的工作增大了难度。在发生二次回路开路问题时，电流互感器的传变能力也会遭到相应的损害，导致设备无法正常运行，长时间处于这种状态下工作，也会给电力系统的正常工作带来一定的危害。

电流互感器在经过长时间的运行后，会出现零件磨损的情况，相关工作人员要及时的对电流互感器进行维护和定期更换，防止电流互感器发生二次回路的开路问题。

二、电流互感器二次回路渐变性故障的诊断

（一）电流互感器二次回路渐变性故障

电流互感器的测量偏差主要是由漂移偏差和变比偏差两种故障引起的。因为电流互感器常是用于户外工作，会受到温度的影响;或者长时间工作导致的老化因素的影响，造成测量值随着时间的变化进行漂移被称为漂移偏差，而测量值的频率和相位与正常波形一致，幅值成比例变化的偏差为变比偏差。

（二）诊断方法

之前在进行电流互感器二次回路渐变性故障的检测时，一般是万用表测量电流互感器二次回路两端的电阻，也就是将万用表的测试端和最靠近电流互感器绕组的端子排进行连接。但实际上，用这种方法测量出来的电阻一般是电流互感器的二次回路的负载和绕组电阻的并联的数据。用这种方法进行检测时，如果遇到二次回路负载与较大的电感相互串联时不容易被发现。一些较小的二次绕组的二次匝数比较小，但是它的截面积通常会比较大，所以它的侧电阻通常就会比较小，即使是在二次回路开路的状态下也会测的较小的电流，因此会导致二次回路开路的故障无法被发现，留下隐患。因此在此模式上开发出了一种新的检测模式，将电流互感器的二次回路电缆引入到电流互感器的检测终端装置中，使得检测终端能实时检测到电流互感器二次回路中通过的电流值，时时可以检测电流互感器是否出现异常和开路现象。

（三）诊断原理

因为电流互感器二次回路绕组测电阻过小时会干扰到二次负载侧电阻的检验效果。所以为了避免这种情况发生，保证检验效果的准确性和确保检验出来的数据与电流互感器二次回路在正常运行时的电流情况可以保持一致。为此，开发出来了一种新的测试装置，这种装置可以利用工频阻抗的方式进行测试。将测量设备与电流互感器二次回路的开关端子箱或者是与电流互感器的二次接线盒相连接，这种方式不需要将电流互感器的二次回路进行任何的改变，为检测数据保证了一定的真实性。在进行测试时，阻抗测试装置测得的电阻实际上为两侧工频阻抗并联的数据。因此，在二次回路未开路的情况下，电流互感器绕组侧的电抗是大于电阻的，电流互感器负载侧的电抗也是大于电阻的。一旦二次回路发生开路现象，电流互感器绕组侧的电抗是小于电阻的，电流互感器负载侧的电抗也是小于电阻的。这样的检测数据中阻抗不大于电流互感器的额定二次负载，电流互感器二次回路是处于正常工作状态的，一旦阻抗值大大超过电流互感器的额定二次负载值，呈现出极大的电感值，则可以证明电流互感器二次回路发生了开路现象。检测设备在进行工作时需要接入电流互感器二次回路中，这就相当于是给它加入了一个电流，因此在测量时需要将二次设备的保护装置停用。

结语

电力系统的正常工作，离不开平时的维护。及时对电流互感器进行维护，则依赖于电流互感器将它工作时的数据反馈给测试人员，以便于工作人员能及时的发现问题，并对电力系统进行维护。电流互感器的完好性至关重要，为此需要对当前的测试设备不断的进行改善，设计出更高效的检测电流互感器二次回路故障的诊断方法。

参考文献：

[1]酒小朋.电磁式电流互感器二次开路暂态分析及对策[J].机械工程与自动化，2014，（4）：222-223.

[2]赵新明.电流互感器的饱和特性分析及其影响因素的研究[D].天津：天津大学，2015.

（作者单位：国网江苏省电力有限公司检修分公司泰州运维站）