電流互感器在線監(jiān)測及故障診斷研究摘要：電流互感器在維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行方面有著重要作用，主要執(zhí)行電力系統(tǒng)中的計量和保護功能，一旦電流互感器出現故障，那么將會引發(fā)變電站母線停電，進而造成區(qū)域內的大面積斷電，可謂影響巨大，會給電力用戶及供電系統(tǒng)帶來嚴重的損失。文章對電力互感器在線監(jiān)測技術和故障診斷進行分析，并提出了電流互感器故障的處理措施，以供參考。關鍵詞：電流互感器；在線監(jiān)測；故障診斷電流互感器在電力系統(tǒng)運行中至關重要，為能及時發(fā)現設備內部潛伏性故障，充分應用在線監(jiān)測技術評估設備狀態(tài)。首先剖析電流互感器常見的故障類型，對比各類故障的區(qū)別；其次提出采用SPM－2型容性設備在線監(jiān)測裝置對電流互感器在線監(jiān)測，解析該裝置的工作原理，并給出應用電流互感器在線監(jiān)測技術評估設備狀態(tài)的方法；再者給出電流互感器常見故障的處理措施。

1.電流互感器常見故障分析1.1電流互感器絕緣結構被擊穿電流互感器在承受自身在運行過程中產生熱量的同時，會受到電流通過、高壓環(huán)境等影響，溫度增高，并且逐漸超越絕緣層的承受范圍，絕緣層會由此被擊穿產生放電，而電流互感器就會因為溫度過高的問題出現故障。1.2局部放電現象發(fā)生在電力系統(tǒng)的設備運行過程中，局部放電問題是一個亟待解決的問題，因為如果該問題得不到很好的解決，極有可能引發(fā)電容芯棒事故。而且，在正常情況下，電流互感器內部的主電容電流分布均勻，所以，不會出現局部放電現象。因此在電流互感器生產過程，電容屏的工藝至關重要，必須保證生產質量，杜絕工藝缺陷或自身結構存在問題的現象，比如說設備內部電容主板不夠光滑、絕緣材料無法均勻的纏繞導致電容屏錯位或絕緣出現形變的問題，這樣一來，會導致了電容無法正常的分布電容電流，出現局部放電現象。1.3設備內部潮濕一般而言，電流互感器必須有良好的密封性。如果設備內部有輕微放電故障的出現，會導致密封件的密封效果變差。這樣一來，電流互感器內部會出現各種問題，例如潮濕，其原因是水分滲入，蓄積到電容芯棒的底部，未能及時得到去除，從而導致電容芯棒短路而后被擊穿，最終可能引發(fā)大范圍的停電故障。1.4人為因素影響要注意人為因素，提升運維檢修人員的專業(yè)素質。在工作人員對電流互感器進行檢修過程中，需要保證操作正確，避免因失誤而導致的引線接頭松動、注油效果不佳以及二次繞組出現開路等情況，從而導致電流互感器出現放電現象，引發(fā)事故。

2.電流互感器在線監(jiān)測技術電流互感器在線監(jiān)測技術是在電氣設備不停電的前提下，實現實時采集設備狀態(tài)特征量，通過數據分析和比較，能及時發(fā)現設備潛伏性缺陷，提升電網穩(wěn)定、可靠運行水平。本文提出采用SPM－2型容性設備在線監(jiān)測裝置對電流互感器在線監(jiān)測，該裝置在傳統(tǒng)監(jiān)測技術基礎上，采用先進的分層分布式系統(tǒng)結構，提升了系統(tǒng)的抗干擾性能及測量的準確性和穩(wěn)定性。SPM－2型容性設備在線監(jiān)測裝置工作原理如圖1所示，具體工作流程如下:①設備狀態(tài)量數據采集，通過SPM－2/PT裝置將從電流互感器所連接母線段的電壓互感器二次側獲取電壓數據Un，再通過串聯電阻Ｒn將電壓變換成電流In;通過SPM－2/CT裝置從電流互感器下端末屏引出線處采集設備運行電壓下的電流Ix。②數據同步采集和交互，通過容性設備智能組件IED實現SPM－2/PT和SPM－2/CT2個測量單元同步采集電流互感器監(jiān)測數據采集。③特征量獲取，將采集到的數據利用快速傅里葉變化FFT后，可輸出Un和Ix相對于220V工作電源Us的基波相位Ph(n－s)和Ph(x－s)，讀取SPM－2/PT、SPM－2/CT采集數據的相位信息從而得出Ix相對于母線電壓Un的相位差Ph，最終得出電流互感器介質損耗tanδ和電容量Cx狀態(tài)值。經過多年電流互感器在線監(jiān)測運行經驗積累，應用電流互感器在線監(jiān)測技術評估設備狀態(tài)的方法如下:經在線監(jiān)測裝置獲取的電流互感器介質損耗tanδ和電容量Cx實時狀態(tài)值，采用“縱比為主，橫比為輔”手段進行數據分析，其中“縱比”是指將實時狀態(tài)值與歷史在線監(jiān)測值比較，“橫比”是指與將實時狀態(tài)值與同電壓等級下同類型電流互感器實時在線監(jiān)測值進行比較。若實時狀態(tài)值經“縱比”發(fā)現數據出現持續(xù)增長、突變時，表明電流互感器主絕緣可能存在某種潛伏性缺陷，再通過“橫比”比較同間隔下不同相的實時狀態(tài)值和規(guī)程要求的標準值，從而進一步評估該相電流互感器是否存在故障，并初步判定存在何種潛伏性故障。當電流互感器應用在線監(jiān)測技術發(fā)現監(jiān)測數據存在異常，評估電流互感器內部可能存在潛伏性缺陷時，應縮短該設備檢測周期，繼續(xù)跟蹤監(jiān)測，并通過油色譜分析、紅外精確測溫等帶電測試手段進一步診斷，確保設備和電網安全。圖1電流互感器電容量和介損在線監(jiān)測方案3．電流互感器故障的處理措施3.1設計回路防范電力系統(tǒng)的運行過程中，需要在安裝電流互感器之前設計好監(jiān)視回路，因為電力系統(tǒng)中難以直接發(fā)現電流互感器的二次開路，所以為了及時處理好出現的故障，必須要提前設計監(jiān)視回路?！凹友b檢測回路”算是比較簡單的方法，是在電流互感器的二次側與地面之間分別串聯一個電阻，于此同時，在輸出側串聯一個發(fā)光二極管，注意保證電壓的穩(wěn)定，這樣一來，就能夠在系統(tǒng)運行中對二極管是否發(fā)光來進行直接觀察以便做出判斷，從而提前采取處理措施。3.2一次接線故障的診斷處理工作如果發(fā)現一次接線產生接觸不良和發(fā)熱故障，一定要及時做好對相關故障位置的打磨處理工作，主要目的在于使接觸面擴大，可以避免線路發(fā)生接觸不良的情況。必須在打磨好的地方涂上導電膏，壓緊，此舉可以防止運行時間較長，接觸面氧化過程而引起的接觸不良。另一方面，生產電流互感器的廠家，需要根據實際需要把接線板的長度進行適度延長，這樣有利于對連接接線板的螺絲進行加固和強化。在不影響接觸面的基礎上，保證接觸板的可靠性。需要注意的是，在處理一次接線接觸不良故障前后，一定要進行接觸面回路電阻的測試，保證處于標準要求范圍內，保證測試結果的準確性，才能有針對性的制定預防和解決方案。3.3加強電流互感器的日常檢查和維護電流互感器在正常運行階段，我們應加強紅外監(jiān)測和在線數據的分析，做好日常的巡視與維護工作。對于有紅外發(fā)熱和在線監(jiān)測數據異常的，應及時停電，對電流互感器出現故障的部位進行檢修，盡快消除隱患。日常巡視的工作要點是，對電流互感器進行外觀仔細檢查，注意是否出現過熱、異常噪音、異味等情況。同時還要特別關注互感器與母線進行連接的位置，容易出現過熱現象。特別是在系統(tǒng)負荷過大時，要避免因為接頭松動或脫落引發(fā)一系列故障。加強相關工作人員培訓工作，強化他們的操作技能，培養(yǎng)他們對于崗位工作的責任心，保障電流互感器的正常。4.結語綜上所述，在電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中，電流互感器占有重要的地位，必須予以特別的重視。運用在線監(jiān)測手段結合紅外測溫等科學合理的方法對電流互感器故障進行預防和診斷工作。與此同時，還要有針對性的對電流互感器所出現的故障類型進行深入的分析和總結，根據實際情況，制定出行之有效的解決方案，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。參考文獻：［1］梁建鋒，謝紅玲，賈自杭，等．10kV電纜接頭局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)