电流互感器二次侧不能开路的原因
电流互感器的工作原理基于电磁感应。正常工作时,其二次回路串联的是电流线圈,阻抗很小,接近于短路状态。当二次侧开路时,会导致以下情况:
磁通剧增:一次电流产生的磁动势绝大部分被二次电流产生的磁动势所抵消。但二次侧开路时,二次电流为零,迫使一次磁动势全部用于励磁,使磁通急剧增大。
铁芯过热:磁通的剧增会导致铁芯损耗加大,产生过多热量,使铁芯过热,并产生剩磁,降低铁芯准确度级。
高电压危险:由于电流互感器的二次绕组匝数远比一次绕组匝数多,在二次侧开路时会感应出很高的电压,其峰值可达几千伏甚至上万伏,危及人身和设备的安全。
电流互感器二次侧开路的危害
电流互感器二次侧开路会带来严重的危害:
危及人身安全:二次侧感应出的数千伏甚至上万伏的高电压,可能会击穿电流互感器的绝缘,使整个配电设备外壳带电,导致检修人员触电,威胁生命安全。
设备损坏:铁芯磁通密度增大,损耗增加,铁芯发热严重,可能会损坏互感器。
测量误差增大:铁芯中产生剩磁,会使电流互感器测量误差增大,甚至使二次控制保护系统失灵。
影响仪表和保护装置:二次侧开路会导致仪表指示异常,计量表计少计量,还会影响保护装置正常工作,可能引发误动作或拒动作等情况。
如何避免电流互感器二次侧开路
为避免电流互感器二次侧开路,应采取以下措施:
安装与维护:
保证电流互感器的安装位置正确,并进行必要的绝缘处理。
定期检查电流互感器的连接器,严格按照操作规程进行操作。
定期检查二次侧绕组的绝缘状况,并进行必要的维护和更换。
注意电流互感器的使用环境,避免在高温、高湿度等不利条件下使用。
接线与操作:
二次电缆对线时应认真仔细,核对每一股导线,确保编号准确。
二次导线绝缘皮的剥除应适当,固定螺丝和垫片之间最好加上弹簧垫。
电流互感器二次回路中严禁接入熔断器或开关装置,且二次回路一般不进行切换。若需要切换,应有防止开路的可靠措施。
定期清扫二次线,清扫时应穿长袖工作服,戴线手套,使用绝缘工具,并将手表等金属物摘下。
电流互感器二次侧有多组绕组时,若几组绕组是抽头抽取产生的,则备用的绕组不用短接;若几个二次绕组是相互独立的,则不用的二次绕组应短接并与外壳在同一点接地。在短接时应采用短路片或专用短路线,禁止采用熔丝或导线缠绕,且禁止在运行的电流互感器与短路点之间的回路上进行任何工作。
在保护和测量仪表回路中,二次导线截面积不应小于2.5mm²。
电流互感器二次侧的接线端子有盖子或保护罩的,在接好二次线后,要将盖子或保护罩盖好,防止灰尘及雨水的进入。
为方便日后试验等,电流互感器二次侧最好通过试验端子再接到负载上,以便在保证二次侧不开路的情况下,不停电对二次负载进行检修或更换。
电流互感器工作原理与二次侧开路的关系
电流互感器是依据电磁感应原理工作的,由闭合的铁心和绕组组成。一次侧绕组匝数很少,串在需要测量的电流线路中,二次侧绕组匝数较多,串接在测量仪表和保护回路中。在正常工作时,二次侧回路始终是闭合的,测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。若二次侧开路,一次侧电流全部成为励磁电流,使铁心中的磁通增大,铁芯过分饱和,铁耗急剧增大,引起互感器发热损坏。同时,因二次侧绕组匝数很多,将会感应出危险的高电压,危及操作人员和测量设备的安全。
实际案例中电流互感器二次侧开路的后果
在实际运行中,电流互感器二次侧开路会导致严重后果:
产生高电压:二次侧可能产生数千伏甚至上万伏的高电压,威胁人身安全,或造成仪表、保护装置、互感器二次绝缘损坏。
设备发热损坏:铁芯磁通密度过度增大,使互感器的铁芯损耗增加,铁芯会发热,可能造成互感器损坏。
测量误差增大:互感器铁芯饱和,计量失准,CT比差和角差加大。