电流互感器安装及其制造中需注意的问题探究

电流互感器安装及其制造中需注意的问题探究

郭宁辉杨勇许晓王钦正

国网石家庄供电分公司

摘要：电流互感器是电力系统中用于电流、电能测量和继电保护的重要设备，近年来电网升级需要更换了一批新的电流互感器，但由于安装人员对电流互感器安装关键问题缺乏了解，无法正确安装为送电后的安全运行留下了隐患。本文列写并探讨这些问题，希望在以后安装中不在发生类似问题。

关键词：电流互感器；串并联；等电位；末屏；制造工艺

一、电流互感器一次导线的串联和并联问题

1.一次导线的串联和并联

一次接线端子位于互感器头部，一般有两条导线，接线端子有四个。通过改变一次接线端子连接方式可以改变互感器的变比。接线端子分别为P1,P2,C1,C2,其中P1和C1是一个一次导线,P2和C2是另一个一次导线。

对于电流互感器上端无储油柜的上部有一个导电法兰，虚线圆圈为CT的上导电法兰，D1和D2为其两个下引线端子，如果P1和C2相连，P2和C1相连则电流互感器的两个线圈为并联，此时需要加等电位小辫，如果C1和D1相连，C2和D2相连，则两个线圈通过法兰两个尾端连接在一起，则此时接线为串联，不用加等电位小辫。如果串联加小辫子有可能过流烧毁小辫。

注意：电流互感器上端端子排穿过储油柜，一次端子和膨胀器已经连一起了，串联并联都无需考虑等电位小辫安装了。

2.等电位问题案例

2016年9月份，220kV某变电站2号变压器送电过程中，新安装的212电流互感器的A相一次引线端子排对顶部金属膨胀器放电，产生火花，长期运行造成膨胀器外壳锈蚀，对电流互感器设备安全运行不利。

(1)电力电器厂默认CT出厂为串联方式，等电位板和接线板在一块，改并联过程中安装人员未安装一次引线与膨胀器之间的等电位板（辫），造成设备悬浮放电。

(2)工作人员对CT等电位小辫（板）原理不清楚。

串联时候，导电环及固定在一起的膨胀器与接线排电位相等，不存在电位差，不会发生放电，不用等电位小辫子，如果串联加小辫子可能过流烧损小辫。

并联时，高电压在导电环及膨胀器上感生很强的电势差，电势差达到空气击穿电压时候就会发生放电。

(3)基建验收维护中需要注意的等电位问题

1）工人验收时要从外观判断CT一次为串联还是并联。如果并联要登高检查是否安装等电位小辫，是否为独股铜芯线。

2）改扩建安装CT时，CT由串联改为并联时，注意安装等电位小辫。有的厂家的等电位小辫为内部安装，要用万用表测试一次引线和膨胀器电阻，电阻较小则内部已安装，不需要重新安装。

3）日常维护中检查等电位小辫有没有锈断。

二、一次接线端子间安装有避雷器的情况

部分厂家如大连华亿，所生产的CT，两个一次接线端子（P1和P2）之间安装有击穿避雷器（不接地的避雷器）。

送电或者断路器开断电流时有操作过电压，电流先到P1，经过一次导线才到P2,这短暂的时间内P1和P2会有较大电位差，对互感器绝缘有损伤，所以P1和P2之间安装有避雷器，有电位差时击穿避雷器，让它俩等电位。串联安装时，P1到P2需要经过两个一次导线圈，电位差更大。并联时候电位差较小。此避雷器引线较细，长期运行容易锈断，因此在并联时可将此避雷器拆除。

三、末屏接地线的问题

CT的主绝缘指的是一次绕组对地的绝缘，电容型绝缘结构是由铝箔作为电屏，每两个电屏及其中间的绝缘（油纸）构成一个电容器，串联的电容器就把高电压分解了。安装中末屏要可靠接地，否则运行中会产生高电压伤人。

电屏端部采用端屏结构，并在端屏部位加强绝缘，起到均匀电场作用。末屏作为电容的一极一定要接地，也就是互感器都要有一条末屏接地线。

四、互感器制造工艺导致的运行事故案例解析

互感器制造工艺不严格也会导致运行的电流互感器发生问题。具体可有以下案例分析。

2016年11月22日,某供电公司某变电站站220kV1#母线PT、LA进行例行试验，停电过程中，发现220kV201间隔B相CT出线互感器的膨胀器顶帽现象，情节特别严重，当日又对该设备进行了带电油色谱跟踪检测，发现氢气、乙炔、总烃均超过注意值，甲烷及乙炔增长明显，随后对该间隔进行了停电处理。

随后对CT中的油样分析发现B相CT氢气（H2）为17800ppm（标准为不大于300ppm）；乙炔（C2H2）为3.96ppm(标准不大于2ppm)，A,C相数据正常。

原因分析：

1.绝缘纸主要成分是纤维素，其热分解后生成大量的CO,CO2,

分析中未检测出CO,CO2,说明是CT内部的绝缘油分解产生的H2和C2H2.

2.绝缘油主要成分是碳、氢两个元素所结合成的碳氢化合物，即烃类。当设备内部存在某些故障时，产生的能量将使烃类的化学键断裂。

3.低温下的热解气体以饱和烃为主，高温下的热解以烯烃、炔烃为主。

由以上三点综合分析判断CT内部存在绝缘油低能放电，有发展为火花或者电弧放电的趋势。

对该设备进行初步解体，解体设备内部共10屏，且内部采用四端一屏结构，既每屏之间均加以四个端屏以改善电压分布，找出每屏引出端后，分别做每个屏、末屏对所有屏的常规介损电容量、绝缘电阻试验。

发现4-6屏，2-3屏介损相对于其他屏介损增大0.1，分析认为内部可能存在这几屏中。

逐屏绝缘电阻试验数据正常。

根据以上试验数据，初步判定4-6屏，2-3屏之间存在故障缺陷，对CT进行彻底划芯检查，重点检查判定屏。最终在4-6屏发现绝缘油裂化情况，并已经形成不明显X蜡。

试验后进行解体检查、测量，可以看出：该CT主绝缘和油箱内洁净；各主屏、端屏放置合理；绝缘包扎无褶皱，器身各主屏均无裂纹。然而，铝箔搭接部分有氧化变色现象；第四与第六主屏之间包扎不紧密，其它主屏包扎平整紧实；该CT的第四至六主屏的绝缘层间，可发现有变压器油浓稠现象。

作为电屏的的铝箔，在制造过程的器身真空干燥过程中，首先有一个加热阶段，即将绝缘电缆纸及铝箔加热到一定温度，好让绝缘层里外均加热到温度105±5℃，这个过程在大气压下进行，透气性良好的铝箔不会被氧化，而搭接处透气性较差的铝箔受含氧气的水蒸气侵袭，容易氧化，形成氧化斑痕。

该CT的介损值在第四到第六主屏之间较大，说明第四到第六主屏间是故障的原始发点。该处铝箔由于局部绝缘干燥不彻底，以及部分主屏包扎不紧密，产生低能量局部放电。此类产氢为慢性故障，特点为产品运行三个月左右在电热作用下发生。

五、结论及建议

电流互感器虽然原理简单，但在实际制造，安装和运行中都有不少需要注意的点，包括等电位问题，末屏接地问题，电容屏接地线，避雷器问题，电容屏干燥等等问题。电力检修和制造人员都应该严格遵守相关工艺要求和制度，把好关才能保证电流互感器运行安全。

参考文献：

[1]电流互感器现场测试仪校准思路构架[J].李洪浩.价值工程.2017(04)

[2]电流互感器异常故障的诊断与分析[J].罗浪,李佳,马雯君,姚佶,欧阳周迪.设备管理与维修.2017(11)

[3]变压器及其与电流互感器暂态交互作用分析和保护对策[J].段桂英.通讯世界.2017(17)

作者简介：郭宁辉（1987-09），男，华北电力大学电力系统硕士毕业，2014年参加工作，工程师职称，要从事电网一次设备检修工作。