电流互感器的故障原因分析及诊断方法

摘要：分析了电流互感器常见故障产生的原因，介绍了各种故障出现的现象及其识别、处理方法，避免电流互感器烧毁等事故的发生。

关键词：电流互感器；故障原因；诊断方法

电流互感器起变流和电气隔离作用，它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，它将高电流按比例转换成低电流。电流互感器一次侧直接串联于电源线路中，一次负荷电流通过一次绕组时，产生的交变磁通感应，产生按比例减小的二次电流；二次绕组的匝数较多，与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷串联形成闭合回路。

1.电流互感器故障原因

1.1制造工艺不良

电容型电流互感器若绝缘包扎不均，出现外紧内松、纸有皱褶，电容屏错位或“并腿”时出现损伤绝缘等缺陷，会造成运行中发生绝缘击穿事故。

1.2密封不良，进水受潮

互感器油中有水，或端盖内部积有水锈，会使绝缘受潮。有的全密封互感器不能保证全部密封，造成积水。漏水进潮的部位主要在顶部螺孔和隔膜老化开裂的地方。

1.3 安装、检修和运行人员过失

常见的有因为安装、检修人员在安装或检修时使引线接头松动、注油工艺不良、二次绕组开路、电容末屏接地不良等，导致局部过热、放电，使色谱分析结果异常。

2.电流互感器的故障处理

2.1电流互感器二次回路断线（开路）的处理

电流互感器二次开路，使二次电流为零，一次电流全部作用于励磁，使铁芯严重饱和，二次线圈上将感应出几千伏甚至上万伏电压，严重威胁人身、仪表设备、继电器等安全，还可能造成电流互感器爆炸、继电保护误动等事故。

2.1.1 异常现象

2.1.1.1回路仪表指示异常，一般是降低或为零。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、功率表指示降低、计量表计转速缓慢或不转。如表计指示时有时无，则可能处于半开路状态（接触不良）。

2.1.1.2电流互感器本体有噪声、振动不均匀、严重发热、冒烟等现象，当然这些现象在负荷小时表现并不明显。

2.1.1.3电流互感器二次回路端子、元件线头有放电、打火现象。 如我们值班人员在巡视10kV设备时，就曾因为听到打火声，并通过观察窗发现电流互感器接头有火花。立即向调度汇报进行处理。

2.1.1.4继电保护发生误动或拒动，这种情况可在误跳闸或越级跳闸时发现并处理。

2.1.1.5电度表、继电器等冒烟烧坏。而有无功功率表及电度表、远动装置的变送器、保护装置的继电器烧坏，不仅会使电流互感器二次开路，还会使电压互感器二次短路。

2.1.2 异常处理

检查电流互感器二次回路开路时应注意安全，应使用绝缘工器具，并站在绝缘垫上。由于二次开路互感器本体无明显特征时，会使互感器处于长时间开路状态，所以在巡视、维护时要特别认真、细致。

2.1.2.1电流互感器二次侧开路时，应立即将故障现象报告所属调度。

2.1.2.2根据现象判断是属于测量回路还是保护回路的电流互感器开路。处理前应考虑停用可能引起误动的保护。

2.1.2.3尽量减少一次负荷电流，若电流互感器严重损伤时，应立即转移负荷，采用用旁路带线路（用户不停电）或其他倒运行方式等办法停电处理。

2.1.2.4设法在就近的试验端子上，用良好的短接线将电流互感器短接后，再检查处理开路点。若短接时发现有火花，说明短接有效，故障点在短接点以下回路中，可进一步查找；若短接时没有火花，可能是短接无效，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，缩小范围进一步查找。

2.1.2.5电流互感器二次回路开路若引起着火时，应先切断电源后，可用干燥石棉布或干式灭火器进行灭火。

2.2电流互感器次级多处接地故障处理

2.2.1故障现象

规程规定：电流互感器二次回路只能有一个接地点，此规定是非常必要的。在电力系统中曾多次发生因电流互感器二次多点接地造成保护误动或保护装置拒动现象。

2.2.2故障处理

先对照图纸检查二次回路接线有无问题，查阅故障跳闸设备的跳闸信息，判断断路器动作是否正确，并分析查找故障点，查找二次回路是否有多个接地点。

2.2.4电流互感器本体故障的处理。电流互感器故障有下列情况之一时，应立即停用处理：（1）内部发出异常声音、过热，并伴有冒烟及焦臭味。（2）严重漏油，瓷质损坏或有放电现象。（3）喷油着火或流胶现象。（4）金属膨胀器的伸长明显超过环境温度时的规定值。

2.3电流互感器次级烧毁的故障处理

2.3.1故障现象

2.3.1.1值班人员在巡视检查时会闻见烧焦气味，或检查发现互感器有冒油、绝缘有烧化现象。

2.3.1.2在实际工作中经计算发现电能表与功率表存在误差，经专业计量人员校对电能表和功率表误差均在允许范围内。

2.3.1.3有雷雨天气，由于电流互感器动热稳定性低，造成放电烧毁。

2.3.2故障处理

根据故障部位、发生故障时的现象、气候等因素，分析电流互感器各种放电、打火、烧毁的原因。

2.3.2.1若型号为LAJ-10的全绝缘电流互感器在安装时互感器内壁与母线有偏差，将会造成在空气潮湿的情况下，最小间隙处出现放电现象，若此放电时间长而又得不到处理会使互感器烧坏。为避免事故应采取环氧树脂绝缘板填充绝缘间隙，消除放电间隙，避免发生放电烧毁现象。

2.3.2.2电流互感器长期过负荷运行，会使温度升高，绝缘老化。所以应建立健全设备巡视检查制度，列出巡视项目及标准。当设备出现过载运行时应进行特巡。主要检查一次回路的负载，检查互感器外壳绝缘状况，检查外表有没有熔化或碳化情况，检查一次接头有无过热、变色等现象，发现过负荷立即设法减少负荷或更换大容量互感器。

2.3.2.3值班人员巡视时要认真，发现有设备隐患时要及时采取措施进行处理，如与互感器连接的螺栓有无松动现象，接头接触面有无大量麻点，外绝缘有无烧伤的痕迹，高压设备室、配电室有无烧糊气味或烟雾等。

2.3.2.4新投入运行的电流互感器应校验其热稳定电流，检验能否满足要求。若热稳定不符合要求，当超过热稳定倍数电流会产生很大的热量和电动力，导致电流互感器线圈损坏及匝间短路甚至互感器爆炸。若热稳定校验发现原来的电流互感器不符合要求，则可以在线路上加装电抗器限制短路电流或者更换热稳定倍数更高的电流互感器。

3.电流互感器故障诊断方法

3.1认真进行预防性试验

《电气设备预防性试验规程》规定，电流互感器的预防性试验项目有：测量绕组及末屏的绝缘电阻、介质损耗因数和油中溶解气体的色谱分析等。对这些项目的测试结果进行综合分析，可以发现进水受潮及制造工艺不良等方面的缺陷。

3.2局部放电测量

局部放电通常是互感器发生事故的诱因之一。进行局部放电测量能灵敏的检验出电流互感器局部放电型缺陷。对故障互感器以及相同变比的正常互感器进行局部放电量测试，试验电压按照运行相电压、试验电压及系统线电压3个等级进行局部放试验，是核定互感器质量是否存在问题的一种手段。

对一些互感器，在局部放电试验后进行破坏性解体检查，检查其内部浇注工艺是否存在问题。解体后发现很多互感器的浇注面存在大量气泡，但未形成连贯的气孔，因此局部放电数值仍能满足规定要求。

4.预防措施

4.1一次端子引线接头要接触良好

电流互感器的一次引线部位要保证接触良好，并有足够的接触面积，防止产生过热性故障。L2端子与膨胀器外罩应注意做好等电位连接，防止电位悬浮。另外对二次线应有防转动措施，防止外部操作造成内部引线扭断。

4.2测试值异常应查明原因

当投运前和运行中测得的介质损耗因数异常时，应综合分析介质损耗因数和温度、电压的关系；当介质损耗因数随温度有明显的变化时，应退出运行。对色谱分析结果异常时，要跟踪分析，考察其者增长趋势，若数据增长较快，应引起重视，将事故消灭在萌芽状态。

4.3验算短路电流

根据电网发展情况，注意验算电流互感器所在地点的短路电流，超过互感器铭牌规定的动热稳定电流时，要及时安排更换。

5.结束语

电流互感器作为测量仪表、继电保护和自动装置取得一次设备运行参数的主要设备，是继电保护装置不可缺少的主要工作部件，电流互感器的正常运行是保证电网安全稳定运行的基础，这就要求工作人员在日常维护工作中高度重视电流互感器一、二次回路的检查和维护，保护工作人员必须严格执行各项保护工作技术要求和反事故措施，确保电流互感器一、二次回路的正确，保证电力设备和电网安全运行。■