刘玉婷
广西鸿泰勘察设计有限公司 广西玉林 537000
摘要：经济的发展，社会的进步带动了电力行业的高速运转，电流互感器的电流回路接线多而且复杂，变电站中所有的设备都被覆盖，所以，进行现场运行维护的时候，要确保电流回路连接不存在错误。从当前电流互感器回路运行维护情况来看，一些常见问题依然是不可避免的，需要采取必要的改进措施。基于此，本文主要对220kV变电站电流互感器故障进行分析。希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：220kV；变电站；电流互感器；故障
引言
电流互感器按照其变换原理来说，分为电磁式电流互感器和电容式电流互感器两类。与电磁式电流互感器相比，电容式电流互感器具有体积小、重量轻、维护工作量小、电场强度裕度大及绝缘可靠性高的优点；同时可兼作载波通讯的耦合电容器使用；不会与断路器断口电容形成铁磁谐振；价格便宜，电流等级越高价格优势越明显。因此，电容式电流互感器在我国的高压和特高压系统中得到了广泛的应用。
1电流互感器回路运行中的问题
当并列继电器启动的时候，就需要发挥母联开关的作用，还要结合使用刀闸位置的常开接点，确保检修段的母线电流运行的同时，运行段的母线电流处于并列运行状态。在选择电流并列继电器的时候，按照传统的变电站设计方式，需要使用双位置继电器，发挥其自保持功能，虽然能够避免电流并列回路失电的问题，但很有可能导致整段母线电流回路断线的问题。采用这种设计方案所存在的优点是，两段母线的运行处于并列状态，电流并列回路的动作更加可靠。但是，这种设计方案也存在缺点，即当两段母线处于分列运行状态的时候，再返回到接点就会产生一些问题，此时电流并列继电器在返回的时候缺乏可靠性，就会导致两段母线的电流互感器运行中出现绕组产生误并列的问题，此时只能产生电流并列的提示性信号，不会产生告警信号，很有可能出现电流互感器运行中出现反送电的问题，
2220kV变电站电流互感器故障
2.1故障现象
某日凌晨３：２０，监控室警铃响，220KV接地信号继电器动作，显示220KV接地。切换220KV接地转换开关，Ａ相对地电流指示变小，其它两相对地电流升高，同时监控室电度表屏显示220KV电流互感器接线端子有火花放电，接线端子排有烧蚀现象。发现故障后，值班员迅速向上级电力调度员报告故障象征，穿绝缘鞋对本站220KV设备进行巡视检查，发现Ａ线进线计费电流互感器有火花放电，外壳有裂痕，将此情况报告给调度员后，按调度指令将供电线路由Ａ线转为Ｂ线供电，故障现象消失。
2.2故障原因
在做好安全措施后，对故障电流互感器进行进一步检查，发现环氧树脂外壳开裂并伴有烧焦气味，电流互感器下方接线室一接线头断线脱落。经仔细查看，系因电缆接头老化，加之受附近环境中酸雾气体影响，导致锈蚀断线，使电流互感器线圈开路运行。正常运行情况下，电流互感器的磁势与磁势基本平衡，励磁磁势很小，铁芯中的磁通密度和线圈的感应电势都不高。当开路时，磁势全部用于励磁，铁芯过度饱和，使磁通波形变为平顶波，而电流互感器电势则为尖峰波，因此绕组产生高电势（高电流）将电流互感器绕组绝缘击穿。由于铁芯饱和，铁损急剧增加，使外壳开裂。绝缘击穿后，造成220KV线路Ａ相对电流互感器铁芯放电接地，并通过线路至监控室接线排对地放电，造成接线排端子烧蚀。
3处理以及预防措施
3.1T饱和过电流的抑制措施
在中性点不接地的配电网系统中，单相接地故障恢复后，线路零序电容通过电流互感器放电而产生暂态过电流，是造成电流互感器烧毁的主要原因。消谐器作为一种保护电流互感器侧的阻尼器件，不仅可以用来抑制电网中的谐振，还可用来抑制故障后PT中的过电流。因此可以在电流互感器绕组Y0接线中性点与地之间加装消谐器，起到阻尼和限流作用，当单相接地故障恢复后，可抑制在电流互感器绕组中出现较大的涌流，对电流互感器起到保护作用，给设备运行增加一层防护。消谐电阻为目前常用的LXQ消谐器，不同特性的消谐器对系统过电流的抑制效果不同，以SiC为原材料制作而成的多个电阻串并联组成电阻器。电网正常运行时，消谐器电流不高，呈现高阻值，发生单相接地时，消谐器电流较高，电阻呈现低阻值，10kV电网的消谐电阻降到数万欧姆，可满足PT开口三角形绕组电流不低于80V的要求。
3.2预防措施
首先是对所有电流互感器、电流互感器和变压器端子箱内接线头在检修时进行镀锡防腐处理，消除潜在隐患。其次是制定了详细的计划，对室外高压区设备逐台进行认真巡视检查，对可能存在的隐患逐一记录，有针对性地对每台设备提出改进建议。然后是规范了各项管理规章制度和检修标准，如设备专责分工管理制度、设备验收制度、设备缺陷管理制度、运行分析制度和巡视检查制度等。由原来的每天７：００与２１：００两次巡视检查改为每天７：００、１２：００、２１：００和２４：００巡视检查四次。规定设备检修时要全面、细致、认真检查各部件并建立设备健康状况数据库。最后是结合平时巡视检查出的问题，对可能存在的隐患进行评估、预测和预判，并定期组织设备突发故障处置演练。
3.3做好电流接线的验收工作
进行现场验收的时候需要使用加压的方法，在互感器A相、B相、C相中将试验电流加入其中，对电流接线是否正确进行验证。当A相、B相和C相并联的时候，将同相位的试验电流加入其中，对回路末端的A相、B相和C相电流进行测试，避免由于接线错误导致故障，造成电流测量结果不准确。
3.4故障预警模型构建
通过移动触点的等效电阻比方法可以判断电子式高压互感器设备的负载温度是否达到故障预警温度，如果达到设备的保护系统，就会自动发出警报提醒。接下来本文将构建一个故障预警模型，对电子式高压互感器设备某触点因为负载温度过高进行故障预警判断。电子式高压互感器设备是一个智能的电力系统，因为通电后整个系统具有整体性，不能一处发生障碍设备还会继续工作，所以研究过程中只能通过高压互感器设备输出的信息进行分析，判断出高压互感器设备的某处功能不起作用，然后找到设备的某结构点进行故障处理。根据电子式高压互感器设备的负载温度过高的预警找到关键触点处，本文通过基于关联设备的诊断方法进行故障定位和故障特征处理。电子式高压互感器设备的定位故障点是通过残差构建方法，对发出预警的触点进行附近电流残差和网络拓扑理论计算，确定高压互感器设备的故障点。根据高压互感器的网络拓扑理论，构建一个满足拓扑约束的系统电力检测闭合通路。将拓扑网络中各个判断点作为节点，并定位电路中所有电子元件。
结语
总之，通过在电流互感器中性点和大地之间加装消谐电阻器，可以很好地抑制系统暂态过电流，但在选择消谐器时，要保证抑制效果的同时，还应保证抑制时间长短，避免保险丝熔断。在后续的研究中，可根据实际情况考虑多种抑制措施混合方案，对不同配电网的系统参数形成最优解，以满足电力系统的稳定运行。
参考文献
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