[发明专利]一种判断电流互感器二次回路开路的方法

说明书

技术领域

 本发明属于电力在线监测技术领域，具体是指一种判断电流互感器二次回路开路的方法。

背景技术

电流互感器（电力行业内通常简称为CT）是依据电磁感应原理，由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在使用时，一次绕组串联在被测线路里，二次绕组匝数多，与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用，测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小，所以正常运行时CT是接近短路状态的。CT二次电流的大小由一次电流决定，二次电流产生的磁势，是用于平衡一次电流的磁势的。若二次开路，其阻抗无限大，二次电流等于零，其磁势也等于零，就不能平衡一次电流产生的磁势，那么一次电流将全部作用于激磁，使铁芯严重饱和。磁饱和将使铁损增大，CT发热，CT线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。还会在铁芯上产生剩磁，增大互感器误差。最严重的是由于磁饱和，交变磁通的正弦波变为梯形波，在磁通迅速变化的瞬间，二次线圈上将感应出很高的电压，其峰值可达几千伏，如此高的电压作用在二次线圈和二次回路上，对人身和设备都存在着严重的威胁，情况严重时，会烧毁CT甚至发生爆炸。所以CT在任何时候都是不允许二次侧开路运行的。针对以上原因，CT二次回路上大多都设有开路保护装置。

现有CT二次回路开路保护装置大多都采用过电压保护装置，根据设计分为以下2大类。

1、电子电路式CT二次回路开路保护装置，其内部包括电压测量电路、限压电路、放大电路、逻辑判断电路、执行电路、显示电路、自动上电复位电路、手动复位电路等部分。当CT的二次侧电压峰值≤360V时，流入CT开路保护装置的每路漏电流≤20μA。它远远小于二次侧满刻度电流5A。因而在正常工作状态下，不影响测量、继电保护装置的工作。在电流互感器开路、副边电压峰值≥360V时，出口继电器接点将CT的相应二次绕组短接，从而消除过电压，同时装置面板上相应的发光二极管点亮，告知运行人员CT的开路信息。检修人员可以在不停电的情况下，检查相应的二次回路，二次回路完好后，按下复位按钮，发光二极管熄灭;若二次回路上处于断开状态，按复位按钮，发光二极管仍点亮，继续检查相应的二次回路，直到完好为止。

2、避雷器式CT二次回路开路保护装置，氧化锌避雷器利用氧化锌良好的非线性伏安特性，在正常工作电压时流过避雷器的电流极小(微安或毫安级)；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，从而达到在CT二次回路开路时过电压保护的效果。

然而，电子电路式CT二次回路开路保护装置和避雷器式CT二次回路开路保护装置两种CT二次开路保护装置在设计与安装方面都存在着保护死区，这主要与CT二次回路开路保护装置的CT二次接线位置有关(一般情况下CT二次回路开路装置保护的CT二次接线从开关柜端子排处引线)。若CT二次回路开路发生在附图1中所示的B处(即开关柜端子排CT二次回路开路保护装置的CT二次接线与保护、测控、计量装置之间)，这时上述两种CT二次开路保护装置都能正常动作将CT短接，防止高压危及人身、设备的安全。但是如果CT二次回路开路发生在保护装置所处的二次绕组，从附图1看，保护装置由于采集不到电流，不能正确反映一次侧的运行情况，如果CT二次回路开路发生在保护组别，同时发生相间短路情况下，由于CT二次电流比较大，若接线处压接不好，电阻较大，将发热烧毁此处，CT二次发生开路;CT二次开路保护装置动作输出节点将CT二次回路短接。由于B相没有电流(6kV、10kV大多采用A、C两相CT安装)，A相或C相由于CT二次开路被短接，保护装置采集不到该故障相二次电流，不能正确跳闸。另外，从安全运行的角度出发，应该停运处理CT二次开路。按照规定，处理CT二次开路时，工作人员必须站在绝缘垫上，做好绝缘措施，防止高压对人身的伤害，但是由于现场处理很难把握人体对开关柜的有效安全操作距离(CT二次开路处由于烧毁，两端很难再接到一起)，容易接触CT二次开路产生高压部分，发生人身触电事故。

如果CT二次回路开路发生在附图1中所示的A处(如CT二次根部接线柱或者CT二次根部与开关柜端子排间的某一地方)发生CT二次回路开路，A处到CT二次回路根部接线柱处仍有高电压，而A处(CT二次断开另一端)到CT二次开路保护装置接线端子排处无电压，这时CT二次开路装置就起不到保护作用，即使在断开瞬间产生高压，使CT保护装置动作输出一节点短接，也不能消除CT二次根部开路产生的高电压，影响CT安全运行。