电流互感器的检修与故障处理毕业设计

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1、摘要电流互感器不断更新换代，技术日趋成熟，变电站使用的电流互感器类型从以 前的油浸式电流互感器发展到现在的SF6式电流互感器、干式电流互感器、电子式 电流互感器、光电式电流互感器，电流互感器的数量也从以前的十几台发展到现在 的几十台，上百台。随着电流互感器的不断发展，对我们在安装、检测及维护方面 也相继提出了新的、更高的要求。本文首先介绍了电流互感器的特点与结构，并在理论上分析了电流互感器的运 行特点。提出了电流互感器各种绝缘结构的优、缺点，及其适用电压等级。本文着重介绍了电流互感器的检测与故障处理，电流互感器是电力系统中电能 计量和继电保护的重要设备，其精度及可靠性与电力系统的安全、可靠和经

2、济运行 密切相关。本文详细介绍了电流互感器检测方法采用先进的电子测量技术与电工测量技术 相结合，可以简化电路与产品结构，实现产品的小型化与低成本，容易解决传统的 电流互感器检测技术所遇到的技术难题。从理论研究和实践结果分析可知，电流互感器检测技术及应用研究还是达到了 预期的效果，在理论研究、技术等方面取得了一定的成效。本文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；检测技术；故障处理AbstractCurrent transformer and constantly upgrading, technolo

3、gy matures, the use of current transformer substation type from previous oil immersed current transformers to the development of the SF6 type current transformer, now dry current transformer, electronic current transformer and photoelectric current transformer, current transformer and the number fro

4、m the previous ten table to the current development of dozens of, hundreds of. With the development of current transformer, for us in the installation, testing and maintenance have been put forward new and higher requirements.This paper first introduces the characteristics and structure of current t

5、ransformer, and analyses the operation characteristic of current transformer in theory. The current transformer of the advantages and disadvantages of various insulation structure is proposed, and its applicable voltage grade.This paper introduces the detection and fault processing of current transf

6、ormer, current transformers is an important equipment of electric energy measurement and relay protection in power system, the accuracy and reliability of power system safe and reliable and closely related to economic operation.This paper introduces in detail the method of detecting current transfor

7、mer adopts advanced electronic measurement technology and electrical measuring technology is combined, can simplify the circuit and the structure of products, product miniaturization and low cost, easy to solve the technical problems of detection technology and traditional current transformer encoun

8、tered.From the analysis of the theory study and practice results, research on current transformer detection technology and application is to achieve the desired results, obtained certain result in the theoretical research, technology etc.This paper analyzes the causes of common fault of current tran

9、sformer, introduces various fault phenomenon and its recognition, processing method, to avoid the occurrence of accident current transformer burned etc.Keywords : current transformer; detection technology; fault treatment目录摘要I1绪论11.1我国电流互感器的发展史11.2国内外电流互感器发展现状22电流互感器的原理与检修52.1基本的电磁关系52.2电流互感器检修工艺72.

10、2.1 总则72.2.2检修所需人员及机具材料82.2.3 小修82.2.4 中修102.2.5 大修15本章小结153电流互感器的故障处理163.1电流互感器的基本知识163.2故障原因163.3流互感器的开路故障检查173.4电流互感器二次开路故障的处理173.5电流互感器的故障分析与诊断183.5.1电流互感器故障种类及分析183.5.2电流互感器故障诊断方法193.5.3诊断实例213.5.4互感器故障预防措施21本章小结22结论23致谢24参考文献251绪论1.1我国电流互感器的发展史随着社会主义经济建设的发展，我国电力工业建设得到迅速的发展，电力系统 输电容量不断加大，远距离输电迅

11、速增加，电网电压等级逐步升高，为高压电器包 括互感器制造业提供了广阔市场，并推动我国高压互感器制造业向前飞跃发展。我 国高压互感器制造的发展，经历了从建国初期的仿制，20世纪60年代的改型，到 此后自行设计、逐步完善、提高、引进、消化、研制、开发，以适应我国市场不断 提高的、需要的发展过程。20世纪50年代初期，我国只生产油浸式高压互感器，基本上是访苏制造的， 产品从外形、结构、基本技术参数都完全一样。当时全国的互感器制造厂很少，大 都依附于变压器厂和开关厂，生产的品种不多、规格不全，不能满足用户的需求。 直到20世纪50年代后期，沈阳变压器厂于1956年和1958年先后试访苏型220kv 电

12、磁式电压互感器和220kv电流互感器成功问世，从而结束了我国不能自行制造超 高压互感器的历史。20世纪60年代初期，我国互感器生产厂家逐渐增多，互感器行业开始走自行 设计创业道路，为适应我国国情，促进技术进步，提高产品水平坐了不少努力，如 我国自行设计10kv环氧树脂浇注互感由沈阳变压器厂和上海华通开关厂试制成功， 达到了外形尺寸小、质量轻的目的。对35-220kv油浸纸绝缘互感缘器产品进行改 型，形成国产产品系列。20世纪70年代，通过研究开发，沈阳变压器厂又先后于 1972年和1979年完成了我国重点工程需要的330kv和500kv型电流互感器的试制 任务。我国电容式互感器的发展也是我国生

13、产此类互感器最早在1963年，由西安电力 电容厂首先研制开发，开始是生产110-220kv电容式电压互感器，随后又分别于 1970年和1980年完成330kv和500kv电容式电压互感器的试制工作电容式电压互 感器是目前国内输变电设备中几乎唯一无引进技术和无引进生产设备的产品。20世纪80年代初为提高产品的设计和制造水平，提高互感器的运行可靠性， 加快互感器的发展，我国互感器行业进行了产品质量整顿，对对新产品开始了两部 联合鉴定，同时引进发达国家的先进设计和制造技术，逐步与国际接轨，行业等效 采用IEC标准，企业通过ISO 9000系列认证，产品提高了技术含量和技术制造水 平，缩短了与发达国家

14、的差距。从20世纪80年代到90年代我国互感器制造取得了 长足进步，主要有以下标志：(1) 500kv及以下电压等级电压，电流互感器形成完整系列。如形成固体、油浸、sf6气体多种绝缘产品系列。高电压、大电流具有暂态行的 电流互感器系列。具有高动、热稳定的电流互感器系列。(2) 设备技术参数逐步发展提高。如220-500kv电流互感器额定电流可以达到3000-5000A，热稳定达50- 63KA(3s)，动稳定达125-160KA，测量精度达0.2和0.2s及级保护级达5P或TP 级。(3 )向无油化、小型化、免维护方向发展。(4) 运行可靠性逐步提高。20世纪90年代以来，由于我国互感器产品的

15、不断完善，互感器运行可靠性逐 年提高。统计表明，我国110kv以上互感器事故率呈稳中有降趋势。互感器运行可 靠性的提高，与近年来制造厂采用金属膨胀器密封。电力系统加强技术监督。对油 中溶解气体检测和红外测温技术不断推广应用有关。(5) 市场竞争推动互感器行业进步首先使企业进一步认识到提高产品质量的重要性，不少企业争相通过ISO9000系列的认证。此外，企业进一步认识到发展新产品、应用新技术、新工艺、 新材料的重要性，不少企业特别是行业骨干重点企业和新兴的民营企业，非常重 视新技术和新产品的开发，一些技术含量较高的新产品不时进入市场。1.2国内外电流互感器发展现状近年来，我国高压互感器加快了向s

16、f6气体绝缘发展的步伐，20世纪90年代 中期我国西安高压开关厂和上海互感器厂相继开发了 sf6电流互感器，随后扩展到 500kv电压等级。根据形势发展，目前由较多专业厂开始转向sf6产品的生产，以 适应城网供电系统的需求。由于不可燃、机械强度好和免维护等优势，树脂绝缘互 感器早已占领我国35kv及以下户内型互感器的市场。根据需要，现已发展为全国 户内互感器系列，并正在向户外型发展和向更高压等级如110kv及以上电压等级互 感器的方向发展。高压互感器是电网中的重要组成部分，互感器是接在母线上的电器，一旦发生 事故，往往会造成大面积停电，甚至酿成系统事故；互感器爆炸，必然危及周围设 备，也包括对

17、人身的安全威胁，后果是非常严重的。因此提高互感器运行可靠行， 减少事故发生率是非常必要的。那么就要做到以下几点(1) 互感器绝缘安全可靠。高压互感器的绝缘，应保证电网在最高工作电压下长 期安全运行，并能承受各种过电压的短时作用而无损伤。(2) 密封切实可靠。高压互感器密封不良，如发生漏油、漏气、进水受潮，均会 引起互感器损坏甚至爆炸事故，在事故统计中所占比例很大，因此成为多年来运行 部门关注的焦点。(3) 温度设计可靠。电流互感器在通过最大工作电流时，互感器各部位的温度不 应超过允许值以保证安全运行。当前存在较突出的问题是常见引线端子内外接触不 良造成发热故障，轻则温度异常，造成色谱不良，重则

18、接头烧毁，甚至造成整台互 感器损坏。(4) 热动稳定可靠。电流互感器的选择，应按一次母线短路时的短时热电流和动 稳定电流选择。电流互感器用过电流时，其电动力与一次安匝数的平方成正比，对 小电流变比互感器而言，根据设计需要，一次绕组往往匝数较多，受材料强度限 制，对应匝数较多的互感器将出现较小的允许动稳定电流，因而难以满足日益增大 的母线短路容量的要求，制造厂对此需设法研究解决。不可否认，目前我国高压互感器的制造质量和技术水平，还不能完全满足电力系统 不断发展的需求，与国外发达国家相比，仍存在一定差距，为尽快满足用户需求， 赶超世界先进水平，预期我国高压互感器近期发展有以下几个方面。(1) 先更

19、高等级电压进军，(2) 随着全国电力系统联网的发展，电网容量将越拉越大，要求电流互感器向更 高的参数发展，(3) sf6互感器将获得更为广泛的应用，我国城市电网设备的选择注重小型化、 无油化、免维护或少维修，而sf6高压互感器具有防爆、阻燃、体积小、质量轻、 制造简单、维护方便等优点，因此将有广泛的市场。但产品质量需提高，才能适应 用户需求。(4) 树脂浇注式互感器，由于其优势，将不断向更高电压领域发展，目前树脂浇 注电容型支柱式电流互感器和套管式电流互感器最高电压等级已达到110kv，估计 不久将有更高电压等级的树脂浇注式电流互感器出现，而树脂浇注式互感器向户外 型发展将受到用户普遍欢迎。(

20、5) 一种全新原理的互感器一一光电式互感器将很快走出科研新领域。国外电流 互感器的发展比我国早，我们的技术大多是从国外引进，我国再以此为基础进行进 一步的技术改造，国外的许多技术都领先于我国如ABB公司作为国际上提供标准化 光学电流和电压传感设备的领先者之一，已经研制出多种无源电子式互感器及有源 电子式互感器，在插接式智能组合电器（PASS）、sf6气体绝缘开关（GIS）、高压直流 及中低压开关柜中都有应用。组合式光电互感器、用于GIS中的复合式电子互感器 都已达到0.2级的标准度；数字光学仪用互感器已有电压等级72800KV，电流等 级504000A的产品推向市场；其33KV GIS空气绝缘

21、开关柜用电子式互感器已经 用于我国广州地铁二号线、三号线，实现与保护控制设备的直接弱电接口。法国的AREVA公司主要研究无源电子式互感器，包括CTO、VTO和CMO， 自1996年以来该公司已有七十多台电子式互感器在美国、法国、英国、加拿大、荷 兰、比利时等多个国家的多个变电站运行。而且目前正在研究1451100KV，AIS 用光电电流电压互感器和145500KV GIS用混合式电子互感器。日本三菱公司的伊丹工厂制造的6.6KV、600A的组合式光学零序电流互感器在 中部电力公司的配电网中安装经过长期户外运行试验，满足JEC2021885标准。 另外东芝、东电、住友等都已经开发或正在开发一系列

22、的OCT和OVT产品，并有 现场挂网。目前我国清华大学、华中科技大学、西安交通大学等高校以及电力科学研究 院、武汉高压研究所等机构和上海互感器厂、沈阳变压器制造有限公司等单位都在 积极的从事互感器的研究工作12电流互感器的原理与检修2.1基本的电磁关系电流互感器是一种专门用作变换电流的特种变压器，其工作原理如图2-1所互感器的一次绕组串联在被测量的电力线路中，线路电流就是互感器的一次电 流/；二次绕组外部回路串接有测量仪表、继电保护、自动装置等二次设备。由于 1各类阻抗很小，正常运行时二次接近于短路状态。二次电流I2在正常使用条件下实 质上与一次电流成正比，二次负荷对一次电流不会造成影响。在图

23、2-1中，用一个集 中阻抗Z/来表示二次设备的(电流绕组)阻抗及二次回路的连接导线阻抗。当一次绕组中流过电流I时，由于电磁感应在二次绕组中就会感应出电势气， 在二次绕组接通二次负荷的情况下，有二次电流I2流通。电力线路中的一次电流各 不相同，通过电流互感器一、二次绕组匝数比的配置，一般将不同的一次电流变换 为标准值为5A或1A的二次电流。(1)根据变压器工作原理。当电流11流过互感器匝数为叫的一次绕组时，将建立 一次磁势IN1，一次磁势又叫一次安匝。同理，二次电流与二次绕组匝数%的 乘积构成二次磁势I2 N2，又叫二次安匝。一次磁势与二次磁势的相量和及为励磁磁 势I N +1 N = I N(

24、2-1)112201式中I 一次电流；N一次绕组匝数；I2二次电流；N2二次绕组匝数；I0励磁电流。式(2-1)就是电流互感器的磁势平衡方程式。可见，一次磁势IN1包括两部分， 其中一小部分用来励磁，它是励磁电流与一次匝数的乘I0吐，叫励磁磁势或叫励磁 安匝，以产生主磁通0-0，另外一大部分用来平衡二次磁势I2 N2这一部分磁势与二 次磁势大小相等，方向相反。当忽略励磁电流时，式(2-1)可简化为I N、= -12 N2若以额定值表示，则可写成I N = I N ,即 1n 12n 2I NK =广=n(2-2)2 n 1Kn称为额定电流比，即电流互感器额定一次电流对额定二次电流之比，它是电

25、流互感器主要参数之一。式(2-1)还可表示为(2-3)，1 + 12 = Io式中,12 = I2 *为折算到一次侧的二次电流。(2)全部物理量折算后，电流互感器的二次电势平衡方程式为E2 = U 2 +12( R2 + JX 2)(2-4)式中E2 主磁通0 0在二次绕组感应的电势(折算到一次侧)，kv；R2 二次绕组电阻(折算到一次侧)，。；X2 二次绕组漏电抗(折算到一次侧)，Q0式(2-4)表示了互感器的二次绕组感应电势E 与二次绕组内部阻抗压降212(R2 + JX2)和二次端电压U 2相平衡的关系。因为二次端电压就是二次负何上的电压降，即U2= 12Z = 12 (R + jX )

26、22 n 2 zz将上式代人(2-4)式中E，= I (R + R ) + j(X + X )222 z2 z(2-5)R 二次负荷的电阻(折算到一次侧)，。；X二次负荷的电抗(折算到一次侧)，Q 0式(2-5)中，R + R = R，为二次回路总电阻，X + X，= X，为二次回路总电抗。2 z2S2 z2S和变压器一样，电流互感器一次侧的电势平衡方程为U 1 =-E 1 +11( R1 + jX 1)式中U1一次绕组端电压，E1主磁通。在一次绕组感应的电势，V；R1一次绕组电阻，Q ；X 1 一次绕组漏电抗，Q 0。电流互感器一次绕组的阻抗Z = R + jX很小，可以近似认为1(R +

27、jX ) = 0111111故电压U1与一次感应电势相平衡，即U =-E、=-E112故得出一次绕组端电压与二次阻抗的关系如下：U 1 = -12( R2 + Rp + j (X 2 + X)(2-6)从式(2-6 )可以看出，电流互感器的一次端电压是随一次电流和二次负荷的变化 而改变的，由U1 =-E2，所以感应此电势的主磁通气是经常有较大改变的，自然 其励磁电流I0也是有较大改变的，这一点与电压互感器磁路基本上是稳定的有显著 的区别。但在分析电流互感器的工作特性时，只注意一、二次电流的变换关系，而不考 虑一次端电压的变化。因此，在绘制电流互感器的等值电路图和相量图时，通常都 将一次绕组端电

28、压和一次绕组阻抗等参数略。2.2电流互感器检修工艺2.2.1总则1. 本工艺适用于牵引变电所电压等级为110Kv和27.5Kv的瓷管型户外电流互感 器的检修，户内相同电压等级的互感器的检修亦可参照进行。2. 电流互感器的检修一般分：小修：包括必要时的开盖小修和换油。一般1年检修一次。中修：互感器的中修包括器身的检修，清扫与干燥处理，以及全部小修项目。一般拆下运回段部检修，5-10年检修一次。大修：部分或全部更换绕组，包括小、中修全部项目。15-20年检修一次。电流互感器检修前及检修后的试验项目和标准，按牵引变电所运行检修规 程1999101号文件的规定办理。2.2.2检修所需人员及机具材料人员

29、：46人工具：常用钳工工具及部分专用检修工具。材料：0#细纱布3张/台；润滑油0.5kg/台；断路器油（变压器油）25kg；油漆 （红、黄、绿各1kg/台）；钢丝刷1把；油刷1把；抹布0.5kg；防锈漆0.5kg/台； 干黄油0.5kg/台；2.2.3小修1. 不开盖小修：用干净的布或棉丝擦拭瓷套管，如脏污严重可沾酒精或汽油擦冼。检查瓷套有无裂纹，破损和瓷釉剥离现象，如果剥离面积没超过规定，可用 环氧树脂粘补，环氧树脂粘结剂配方如下：6101 #环氧树脂100份；磷苯二甲酸 二丁脂12-14份；乙二胺6-8份；瓷粉300-400份（瓷粉粒度应在180-200目范 围内）。破损面应用毛刷沾丙酮擦

30、洗两次，以除去油垢，破损面积超过规定者更换。检查各部螺栓有无松动，松动者应均匀拧紧。检查油位指示是否正确，油面高度应不低于下限规定，否则应开盖补以同牌 号合格的变压器油；如油位已低到看不见的程度时，应打开上盖检查找出原因进行 处理；如果油位过低一次引线露出油面，应检查绝缘是否受潮，如果对油位表示怀 疑时，应打开上盖，检查是否假油位，如为油表管路堵塞造成，应畅通管路。检查底座，有无锈蚀，锈蚀者应除锈并涂漆。110k V型油位计为玻璃管，检查有无裂纹，渗油，如有裂纹，应打开上盖 放油更换（见开盖小修）。检查各部有无渗油。渗油多发生在油表，储油柜放水塞、瓷套管与底座及储 油柜的连接部，下部放油塞等处

31、。放油塞或放水塞渗油时，应均匀用力将其拧紧， 放油阀应有堵头，耐油胶垫老化开裂，应更换耐油垫圈。瓷套与底座及储油柜连接 部位渗油，应小心拧紧相应部位的螺栓，拧时每次只能拧进少许，使瓷套管四周受 力均匀，否则容易损坏瓷套。如果拧螺栓效果不佳，仍渗油时，应考虑垫圈是否不 正，如损坏严重者应更换新胶垫。检查呼吸器与上盖连接是否牢固，密封是否良好，耐油垫圈是否完整。如老 化开裂，应卸下呼吸器，更换新垫圈。观察变色硅胶，如受潮变色应更换，油标中 应加入变压器油至规定高度。检查一次接线是否连接牢固，接触良好。检查接地线是否牢固，接地良好； 打开二次接线盒盖，检查二次接线是否牢固，接触良好。松动者应紧固，无

32、防松装 置的应配置防松螺母或垫圈。2. 开盖小修开盖小修： 当油位低于下限规定，需补油时； 油表玻璃管损坏或油标漏油时； 放水塞密封垫圈损坏而漏油时，需更换。 储油柜上盖密封垫圈损坏，需更换。 经化验，油不合格，需换油处理时。拆卸呼吸器； 卸掉呼吸器； 卸下上盖与储油柜间的连接螺栓，将上盖取下。取盖时，应注意密封圈或密 封隔膜不要落入储油柜中。 用毛刷或清洁的布，将储油柜法兰上的脏污清扫干净，注意不要使刷毛、纤 维等掉入储油柜内。检查储油柜中是否有水珠或杂物，如有，可用直径不大的耐油橡胶或塑料软 管，利用虹吸作用，将水珠及污物吸出，或者利用吸球将水珠或污物吸出。插入油 中部分应用绸子或洁净的布

33、擦干净。更换油标玻璃管及油标渗油时，应先将放水塞旋开，将储油柜中的油放尽或 用虹吸法放油（电压等级110k V型）将油标压板卸下，取下玻璃，按原大小裁制 新有机玻璃板厚为4 mm,如胶圈老化开裂应更换。检查油标底座，如底座不平应 修平，安置时，应先将各密封面及垫圈两面擦拭干净，有机玻璃及垫圈应放正用手 将螺栓代紧，再用扳手依次均匀地拧螺丝，使有机玻璃四周均匀受力，垫圈压三分 之一为宣。110k V型拆下旧玻璃管换上新管，安装时应注意玻璃管受力均匀，以 免损坏玻璃管。放水塞胶圈开裂而造成渗油时，应更换耐油胶圈。检查一次引线与接线端子连接是否牢固，接触是否良好，螺栓松动应拧紧， 换接地的连接螺栓有

34、无松动，否则应均匀用力拧紧。用洁净的绸子将储油柜底部及换接地残油、水珠及脏污沾净，注意不要掉到 瓷套中去。从上部加入同牌号合格的变压器油至规定高度。电流互感器经试验油不合格，但绕组并未受潮，应做换油处理：将下部放油 阀（塞）擦净，旋下堵头，将阀门打开少许或将放油塞外罩卸下，将放油塞松少许（110k V型）通过堵头和耐油胶管将油放尽，然后将放油阀（塞）关闭，用同牌 号合格的变压器油，从上部注入一部分（5-10k G）进行冲洗再从下部油阀放出， 如此两次，即可加油，加油可用塑料桶从上部加入，也可用滤油机加入，至油标规 定高度。静置12小时后，从底部放油处采取油样，进行耐压试验，不合格者重新 处理。

35、装配顺序与拆卸顺序相反，储油柜法兰及密封垫圈两面均应擦拭干净，耐油 胶垫两面均匀涂橡胶液，并放正。上盖按原位置放正，穿上螺栓按对角依次均匀拧 紧，四周要受力均匀，拧螺丝时，每次拧进少许，用力不要过猛，更不得任意加长 扳手，以免损坏上盖（特别是铸铝件）。开盖小修应注意 检修必须在晴天进行。 检修时不得掉入水珠及其它杂物。2.2.4中修一、准备和注意事项：按牵引变电所运行检修规程进行修前试验，确定中修项目及内容，并记 入检修记录中。电流互感器进行中修时，最好在室内进行，室内应清洁。当内部温度高于或 接近室温时，方可放油解体，否则应先停搁一段时间，使器身温度达到室温。器身 在空气中暴露的时间：干燥天

36、气（相对湿度不大于60 %），不得超过8小时，雨 天雾天不易解体。如特殊情况，只许在室内进行，而室内温度应比室外温度高10度，室内湿度不应超过75 %，互感器运进室内应停放24小时以上。如检修需时间较长，当日不能完工时，在每月工作结束时，应暂时将器身放 到合格的油中密封，待工作重新开始时再行取出，在空气中暴露时间不得超过上述 第条的规定。起重设备应能承受电流互感器全部重量，绳索应结实可靠，不得有断股，并 定期进行试验，且合格。解体前应从下部放油塞取样进行化验，以便作为互感器是否受潮的参考，取 油样时的温度应不低于10度。准备好工具，机具及材料如下： 工具、机具：套筒扳手10-32mm27件一套

37、；梅花扳手55-27mm8件一套； 活扳手450mm大55mm 一件；活扳手 250大30mm2件；螺丝刀150mm 一 件；手锤一件；木锤一件；烘箱一个；滤油机一个；万用表一块；摇表2500 V、 1000 V、500 V各一块；干燥炉（真空感应式）一个；温度计一个；起重机具一 套；各类绳索（包括钢丝绳）一套。 材料：变压器油、绝缘纸板、绝缘纸带、绝缘漆、环氧树脂6101 #适量、 二乙脂、二乙胺、瓷粉、硅胶、橡胶溶液、各种耐油垫圈一套、滤油纸、软管、吸 球、白布带、电缆纸、石棉绳、黄蜡绸、汽油适量、工业用丙酮、灰漆、绸子、白 布、棉丝2公斤、毛刷2把。检查人员应将衣袋中杂物取出，工具必须登

38、记以便查对，以免装配时掉入或 遗忘在互感器中，检查器身人员，必须穿干净工作服，以免弄脏绕组。二、放油与拆卸放油：卸下呼吸器或储油柜上的安全气道，吊起电流互感器，用棉丝或布擦 净下部放油塞（阀），松开放油塞，将油放入干燥洁净的容器中，在油流出时，应注 意观察油中是否有水。吊起互感器时应用白棕绳或钢丝绳，吊底座上的四个吊拌， 上部要用麻绳绑牢，以免反倒，使用钢丝绳时，钢丝绳丝绳不得与瓷套接触，否则 应垫木板。拆卸可按下列顺序进行： 卸除储油柜上盖上的连接螺丝，取下上盖和密封垫圈或密封隔膜用毛刷或布 将储油柜法兰上的脏污清扫干净。 卸掉一次引线紧固螺母，对于110k V型还应卸掉换接板的连接螺栓，取

39、下 换接板，扭直引线。 用白棕绳或麻绳绑在瓷裙下部，将瓷套绑牢，注意在起吊瓷套时不要使其反 倒，四根吊绳应长度相同，不得用钢丝绳绑扎起吊。 卸掉瓷套管与底座间的连接螺栓，取下压块。 将瓷套管缓缓吊起，不可晃动，以免碰伤绝缘，同时从上部用手扶稳一次引 线，使其顺利脱出，待一次引线露出后，应用手扶稳，以免倒向一边，损坏绝缘， 将瓷套吊到一边，平稳地放下，着地时不要冲撞。 如果储油柜与瓷套连结部位渗油及有其它缺陷时，应将储油柜与瓷套解体， 110k V型连接螺栓在储油柜内卸除，取下压块或压环，抬下储油柜。三、内部检修：绕组的检修：检查绕组是否清洁，有无油垢，并用毛刷蘸油刷洗。检查绝缘 有无损坏、变色

40、、变型、击穿、松脱等现象，判别绕组绝缘等级，通常将绝缘老化 程度分为四级。表2.1绕组绝缘老化程度等级级别绝缘状况说明第一级绝缘弹性良好，色泽新鲜均一绝缘良好第二级绝缘稍硬，但手按时无变形且不裂，不脱落， 色略暗尚可使用第三级绝缘已有发脆，色泽较暗，手按时有轻微裂 纹，变形不太大，绝缘不可靠应酌情更换第四级绝缘已破，发脆，手按即脱落，裂开更换用万用表检查有无断线，用合格的变压器油洗绕组检查一次引线及二次引线的绝缘，绝缘损坏者应更换；绝缘包皮及有布带松 脱者，应重新包好。二次引线与接线瓷瓶连结应牢固，接触良好，连结螺丝应紧固，防松螺母应 配齐、拧紧。铁芯接地线应连结牢固，接地良好。二次绕组与底座

41、固定牢固，紧固螺栓防松垫圈应完整并压平。检查底座是否清洁，有无油垢及锈蚀现象，油垢可用螺丝刀刮除，再用毛刷 蘸油刷洗干净。注意：检查底座是否有水球或水的痕迹，擦净后用合格的变压器油 冲洗，检查二次接线瓷瓶是否渗油，如渗油应均匀拧紧，如密封垫圈老化开裂，应 更换。解体检查时，应有专人负责记录，将发现的问题和处理结果记录下来。四、电流互感器的干燥处理根据各项检查和试验，经过鉴定，判明电流互感器的绝缘受潮时，则进行干 燥处理。干燥处理的一般要求： 绝缘电阻值，连续六小时保持稳定的情况下，干燥即可结束。 无论采取任何干燥方法，必须对绕组及炉内的温度进行可靠监视，绕组温度 不得高于100度。 干燥时，如

42、果不抽真空，则应开通孔，以便水蒸气逸出。 干燥过程中，应每隔一小时测量记录一次一、二次间，一、二次对地的绝缘 电阻值、温度、真空度，并检查和放出冷凝水。 操作过程中，应严格遵守真空泵、真空冷凝器的安装操作规程，尤其在真空 泵起动前，必须将真空泵和冷凝器的冷却水阀门打开，使冷却水正常供应。真空泵 在运转期间，随时观察真空泵的温度不可高，并及时加真空泵油。放冷凝水时，应 先将阀门关闭，然后将堵头旋下，放出冷凝水，再将堵头拧紧，打开阀门，以免破 坏真空。 器身出炉后，在空气中暴露时间不应超过八小时，否则应重新处理。 为了加速油浸式互感器的干燥，一般不带油进行干燥，应根据绝缘情况尽可 能采用真空感应干

43、燥法。如果器身轻微受潮，介损不太大，可在现场采用热油循环 干燥法，油的温度应控制在80度以上。干燥前的准备工作： 将炉盖盖严，抽真空检查干燥炉密封情况，如密封不好，找出原因进行处 理，然后吊起炉盖，密封槽，清扫残油。 拆除二次引线及铁芯接地线连接螺母，断开二次引线及接地线，并作好标 记，然后拆除二次绕组与底座的固定螺栓，将器身吊入炉内垂直放稳，一次绕组用 白布带稳固地绑好，不得接触箱体，绕组与炉壁的距离不得小于200mm，以免烧 坏器身，多台同炉干燥时，各台器身应有适当距离间隔，以免相撞碰坏。 用布将炉体上侧测绝缘电阻的瓷瓶擦净，并用2500 V摇表测其对炉体的绝 缘电阻，绝缘应良好，将测量绝

44、缘电阻的引线分别接到一、二次及铁芯接地线上， 注意各引线不可互相接触，用摇表测各线间的电阻。 盖上炉盖，但不要盖严，留70-100mm间隙，利于油烟和水蒸气散发出来。干燥过程按下表进行，当开始抽真空时，盖上炉盖，如有漏油之处可用石棉 绳、白铅油密封。解除真空时，放进的空气应经过空气过滤器。当温度降到40-50度时，打开炉盖吊起器身，检查绕组有无过垫、松动现 象，对器身进行整理。五、 装配：装配顺序与拆卸顺序相反，在装配过程中，应注意以下几点： 将储油柜瓷套管内部及底座用绸布擦洗干净，或用合格的变压器油冲洗干 净。不得用金属、纸屑、纤维等物，瓷套管破损严重者应更新瓷套。 密封垫圈老化干裂而损坏者

45、，应更换新耐油垫圈。裁制密封垫圈时，外径应 比实际尺寸略小些（2-3mm）。密封面及密封垫圈两面要用绸子擦干净，不得有油 垢，杂物粘附在表面，特别注意纤维质的杂物，以免影响密封造成渗油，密封垫圈 两面均匀涂橡胶溶液。 拧紧螺丝时，应先用手上紧，然后用扳手按跳簧次序，均匀上紧，但不要过 紧，弹簧垫圈在压平位置，瓷套四周要受力均匀。 一次引线应对称分布在导杆两侧，并排列整齐。 各零部件装配牢固，附件完整，无歪扭、倾斜、移动现象，110kV型换接 板要按原样安装牢固，接线正确，接触良好。 加入合格的变压器油至规定高度，油的电气强度不低于40kV。 有保护电极的保护电极应安装在送电线侧，上下垂直对正，

46、35kV型，保护 间隙为300 土 5mm。 装配过程中，不得将工具或零件等物，遗忘或掉入互感器内。验收试验：按牵引变电所运行检修规程所规定的试验项目和标准进行验 收试验。六、柱上互感器的吊装：互感器经试验不合格，如介损大、绝缘受潮等需要大修或干燥时，一般要拆 下，以备品互换，将拆下的互感器运回段检修。吊装可选用汽车（包括： 钢管、抱箍、钢横担、转轴、钢丝绳、立柱、滑轮和人字扒杆等方法）。吊装前的准备工作： 停电、验电，做好安全措施，并办理工作票，工作中确认带电设备，注意安 全距离。 甩开外部一次引线，并用白布带拉到一边固定好110kV型电流互感器，母 线除应从接线端甩开外，还应从连结部断开，

47、分别用白带拉向两边固定好，以不影 响立扒杆和吊装为宜。 打开二次接线盒盖，拆出二次引线并作好标记，松开电缆固定抱箍，自电缆 出线管中拉出。 卸下呼吸器。立扒杆。 选择高度适宜，结实可靠而且比较直的杉木杆做扒杆用。 按现场实际情况算出扒杆高度，用4.0mm铁线将两根杉木杆绑在一起，绑 扎要牢固，两根长度要相同。 将人字扒杆抬到互感器下，绑上大绳，大绳应经过拉力试验，结实可靠。两脚分开将钢丝套、定滑轮挂好，并用细铁丝绑牢，一侧拉大绳直起扒杆。 对扒杆进行调整，使吊钩位于中心，便于吊起与落下，将两侧大绳调好后， 绑于固定的物体上，如电杆等。起吊： 起吊时必须吊底座上的拌，绑扎要牢固，可用白棕绳也可用

48、钢丝绳，应避免 与瓷套直接接触，否则应垫以木板，以免损坏瓷套，吊绳长度不够，影响起吊，中 上部要求用麻绳围住，绑牢。 将吊绳挂在吊钩上，缓缓起动设备（如手扳葫芦使吊绳吃上劲。 卸除底部螺栓缓慢起吊。 当起吊到一定高度时，慢慢向另一侧倾倒，缓慢落下，当互感器离开底架吊 起时，要用手扶稳，不要使其猛烈晃动，落下时注意不要使瓷套与底座或立柱碰 撞，着地要平稳。吊装顺序与拆卸顺序相反，安装方向应正确，各部螺栓应紧固，互感器应垂 直不得偏斜，否则应垫片。一、二次引线连接正确，底座接地良好。运输互感器时，必须竖立垂直运输，倾斜度不大于15度，不得有强烈地震 动和颠簸，以及冲击现象。2.2.5大修（一）电流

49、互感器的大修属彻底性修理，我段不具备大修能力，故须与专门承 修单位签订承修合同，确定大修范围和标准。大修包括中修、小修的所有项目，对 设备进行全部解体检修，更新不合格的零部件，恢复设备原有性能，必要时应进行 技术改造，提高电气和机械性能。（二）更新线圈、套管和引线。（三）整修铁芯和外壳。铁芯绝缘良好，螺栓紧固；必要时进行解体浸漆；对 外壳进行全面除锈涂漆。（四）检修空气过滤器。作用良好，更换失效的硅胶。（五）整修基础和支撑部件，对金属构架和底座进行全面除锈涂漆。本章小结本章介绍了电流互感器的原理，以及在工作过程中电流、电磁、磁通之间的 关系，电流、电阻在一次侧与二次侧之间相互转化时所对应关系的

50、推导以及他们 之间的关系，主要说明电流互感器检修的分类，电流互感器的检修一般分：小 修、中修、大修。并依次说明了检修应注意的事项和技术要求。3电流互感器的故障处理3.1电流互感器的基本知识电流互感器是将高压系统中的电流或者低压系统中的大电流变换成小电流（额 定值为5A或1A）的电器，它与测量仪表配合时，即可测量电力系统的电流和电 能，与继电器配合时，则可对电力系统进行保护。电流互感器是接近于变压器短路 运行的变压器，其基本原理与变压器没有多大的差别，只是取其联；二次绕组匝数 很多，与仪表及继电保护装置的电流线圈相串联。但是，电流互感器与变压器有所 不同，有以下两个特点。（1）电流互感器二次回路

51、的负荷是仪表和继电保护装置的电流线圈，阻抗小，相 当于变压器的短路运行。而一次电流由线路的负载决定，不由二次电流决定。因 此，二次电流几乎不受二次负载的影响，只随一次电流的改变而变化，所以能测量 电流，具有一定的准确级。（2）电流互感器二次绕组不允许开路运行。这是因为二次电流对一次电流产生的 磁通是去磁作用，一次电流一部分用以平衡二次电流，另一部分用作励磁。如果二 次开路，则一次电流全部作为励磁作用，铁芯过饱和（磁通为尖顶波），二次绕组开 路两端产生很高的电动势（尖顶波），从而产生很高的电压，这种是极不安全的，同 时铁损也增加，有烧毁互感器的可能，所以电流互感器二次不能开路运行。此外， 电流互

52、感器与电压互感器一样，二次侧一端必须接地，以防止一、二次之间绝缘击 穿时危及仪表和人身安全。电流互感器二次绕组只允许有一点接地，否则在两接地 点之间形成分流回路，继电器就不能正确动作了。3.2故障原因交流电路回路中的试验接线端子，由于结构和质量上的缺陷，在运行中，发生 螺杆与铜板螺孔接触不良，造成开路。电流回路中的试验端子连接片，由于连接片 胶木头过长，旋转端子金属片未压在连接片上，而误压在胶木套上，致使开路。修 试工作中失误。如忘记将继电器内部触头接好，验收时没发现。二次线端子接头压 接不紧，回路电流很大时，发现烧断或氧化过甚造成开路。室外端子箱、接线盒进 潮、端子螺丝和垫片锈蚀过重，造成开

53、路。3.3流互感器的开路故障检查电流互感器二次开路故障，可以从以下现象进行检查和判断，发现问题。（1）回路仪表指示异常降低或者为零。如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（电度表）不转或转速缓慢。如 果表计指示时有时无，可能是处于半开路（接触不良）状态。（2）电流互感器本体有噪声、振动等不均匀的异音。此现象在负荷小时不明显， 开路后，因磁通密度增加和磁铁的非正弦性，硅钢片振动不明显，声音不均匀，产 生较大的噪声。（3）电流互感器本体有严重发热，有异味、变色、冒烟等。此现象在负荷小时不 明显，开路时，由于磁饱和严重，铁芯过热，外壳温度升高，内部绝缘受热

54、有异 味，严重时会冒烟烧坏。（4）电流互感器二次回路端子、元件接头等有放电、打火现象。开路时，由于电 流互感器二次产生高电压，可能使互感器二次接线柱、二次回路元件接头、接线端 子等处放电打火、严重时使绝缘击穿。（5）继电保护发生误动作或拒绝动作。此情况可在误跳闸后或越级跳闸事故发生 后，检查原因时发现并处理。（6）仪表、电能表、继电器等冒烟烧坏。此情况可在误跳闸后或越级跳闸事故发 生后，检查原因时发现并处理。仪表、电能表、继电器烧坏，都会使电流互感器二 次开路（不仅是绝缘损坏）。有功功率表、无功功率表以及电能表、远动装置的变送 器、保护装置的继电器烧坏，不仅使电流互感器二次开路，同时也会使电流

55、互感器 二次短路，应从端子排上将交流电压端子拆下，包好绝缘。3.4电流互感器二次开路故障的处理戴线手套，使用绝缘良好的工具，尽量站在绝缘垫上。同时应注意使用符合实 际的图纸，认准接线位置。电流互感器二次开路，一般不太容易发现。巡视检查时，互感器本体无明显现 象时，会长时间处于开路状态。因此，巡视设备应细听、细看，维护工作中应不放 过微小的差异。发现电流互感器二次开路，应先分清故障属哪一组电流回路、开路 的相别、对保护有无影响等。汇报调度，解除可能误动作的保护。尽量减少一次负荷电流。若电流互感器严 重损伤，应转移负荷，停电检查处理（尽量经倒运行方式，使用户不停电）。尽快设 法在就近的试验端子上，

56、将电流互感器二次短路，再检查处理开路点。短接时，应 使用良好的短接线，并按图纸进行。若短接时发现有火花，说明短接有效。故障点在短接点以下的回路中，可进一步查找。若短接时没有火花，短接无 效。故障点可能在短路点以前的回路中，可以逐点向前变换短接点，缩小范围。在 故障范围内，应检查容易发生故障的端子及元件，检查回路有故障时触动过的部 位。对于检查出来的故障，能自行处理的，如接线端子等外部元件松动、接触不良 等，可以立即处理，然后投入所退出的保护。如开路故障点在互感器本体的接线端子上，对于 10kV及以上设备应停电处 理。若是不能自行处理的故障（如继电器内部），或不能自行查明故障，应汇报上级 派人检

57、查处理（先将电流互感器二次短路），或经倒运行方式转移负荷，停电检查处 理（防止长时间失去保护）。电流互感器凡出现下列现象，应该停电处理：内部有放电响声或引线与外壳间 有火花放电；温度超过允许值及过热引起冒烟或发出臭味；主绝缘发生击穿，造成 单相接地故障；充油式电流互感器产生渗油或漏油；一次或二次绕组的匝间发生短 路；一次侧接线处松动严重过热；瓷质部分严重破损，影响爬距；瓷质表面有闪 污，痕迹严重。当发现上述故障现象时，严重的应立即切断电源，然后汇报上级进行处理。3.5电流互感器的故障分析与诊断故障诊断的任务，就是当设备上某一部位出现某种故障时，要从这些状态及其 参数的变化推断出导致这些变化的故

58、障及其所在部位。由于状态参数的数量浩大， 必须找出其中的特征信息，提取特征量，才便于对故障进行诊断。由某一故障引起 的设备状态的变化称为故障的征兆。故障诊断的过程就是从已知征兆判定设备上存 在的故障的类型及其所在部位的过程。因此故障诊断的方法实质上是一种状态识别 方法。对互感器的状态识别依据是使用前几节所述的方法对其进行试验所得到的试验 数据。在得到试验数据后，首先要进行试验结果正确性判断，排除试验方法原则上 的错误和环境、人为因素等的影响；然后把试验结果与规程、标准相比较，与历史 资料相比较，与其它同类产品相比较，综合利用多个试验方法的试验数据进行联合 分析；最后根据分析对互感器的状态进行判

59、断。3.5.1电流互感器故障种类及分析1、绝缘结构35 kV及以上电压等级互感器一般为油纸绝缘结构。220 kV电压等级互感器的 主绝缘结构为电容型结构,也就是由串联的电容屏组成的电容芯构成。电容屏由铝箔 或半导体纸制成，电缆纸连续缠绕组成屏间绝缘，电容屏主屏端部附有副屏以改善端部 电场,电容芯经真空干燥处理后组装在瓷套内。2、故障形成原因2.1绝缘热击穿 高压电流互感器既承受高电压，又通过大电流，绝缘介质在高电 压作用下的介质损耗以及电流热效应使绝缘温度升高。如果有缺陷，将出现热损耗增 加,绝缘温度升高，在超过绝缘材料的工作温度下长期运行，就会造成绝缘热击穿。2.2局部放电损坏220 kV电

60、流互感器主电容在正常状态下电压均匀分布，如果 生产制造过程中工艺不合格，就会造成电容极板不光滑，绝缘包绕松紧不均、外紧内 松、纸有皱格，电容屏错位、断裂，“并腿”时损伤绝缘等缺陷;因下部U型卡子卡得 过紧使绝缘变形,还会因端屏铝箔没有孔眼而在非真空注油时，电容屏间存积气泡，从 而改变电容屏间的电压分布，使个别电容屏承受较高的场强，出现严重电晕或较强的局 部放电，如果没有被发现或处理不及时,将导致整个电容芯棒绝缘裂解击穿事故。2.3受潮 由于端部密封不严而进水受潮，引起互感器内部游离放电加剧，内部沿 面放电，是电流互感器绝缘劣化的主要原因之一。电流互感器的U型电容芯棒的底部 离油箱底部很近,进入

61、互感器内的水沉积于电容芯棒底部，芯棒打弯处绝缘受潮严重, 是绝缘最薄弱的部位，在工作场强的长期作用下，使一对或几对主电容屏击穿,甚至导 致整个电容芯棒的击穿,从而造成爆炸事故。2.4绝缘干燥和脱气处理不彻底220 kV电流互感器若不进行真空注油,致使内 部气体无法排出，或虽然进行了真空注油，但不能保持高真空度,或脱气处理时间不够, 干燥不彻底，在运行电压和温度的作用下,就会发生热和（或）电老化击穿。2.5人员过失 常见的过失有一次引线接头松动、注油工艺不良、二次绕组开 路、电容末屏接地不良等。由于这些过失常导致局部过热或放电，使油中溶解气体色 谱分析结果异常。3.5.2电流互感器故障诊断方法1

62、认真进行预防性试验DL/T 596-1996电力设备预防性试验规程（以下简称规程）规定了电流互 感器的预防性试验项目有:测量绕组及末屏的绝缘电阻、测量介质损耗因数tan 5及 电容量和油中溶解气体色谱分析等，通过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。2局部放电测量常规绝缘试验不能检出电流互感器的局部放电型缺陷，而进行局部放电测量能灵 敏地检出该类型的缺陷。规程规定,电流互感器在大修后进行局部放电测量。220 kV油浸式互感器在电压为1.1Um/ 3时,放电量不大于20 pC。3在线监测和红外测温a. 目前高压电流互感器开展的在线监测项目主要有：测量主绝

63、缘的介质损耗因数 tan 5、电容量和电容电流。现场测试表明,它对检测出绝缘缺陷是非常有效的。b. 红外测温是根据电流互感器的内部结构和运行状态，依据传热学理论，分析金属 导电回路、绝缘油和气体等引起的传导、对流，从电流互感器外部显现的温度分布热 像图,判断内部故障。测试结果表明，它对检测电流互感器内部接头松动是有效的。4 直观检查方法4.1二次回路开路引起的异常“嗡嗡”声运行中的某相电流互感器发出较大的“嗡嗡”声，该回路中电流表无指示，功 率表、电能表等无指示或指示偏小。导致这种异常现象的原因就是二次侧开路（因二 次回路接线端子接触不良造成的开路，同时伴有火花放电现象。未开路相的电流互 感器声音正常，相关仪表指示正确）。二次回路开路时在其端口处将产生过电压，严重时可引起绝缘击穿，导致接地 或将二次端口烧坏等，过电压也会对人身造成极大危害。因此有关规程规定，电流 互感器二次侧严禁开路，造成以上故障的主要原因有以下3点：一是二次侧接线螺 丝松动或压接不紧；二是二次回路中有断线；三是检修人员工作不慎造成的二次回 路开路等