电流互感器在电力系统中的作用与常见故障维护指南
2025-04-03
为确保电力系统安全、经济运行，必须对电气设备的运行状态进行监测与测量。为保证安全，测量与保护装置通常通过电流互感器（CT）与系统间接连接。本文分析了电力系统中常见的电流互感器问题，探讨其成因，并提出相应的解决措施，以保障系统稳定运行。
电流互感器的功能
由于测量与保护装置无法直接接入高压设备，电流互感器通过变比将一次侧大电流按比例转换为二次侧的小电流（通常为 5A 或 1A，符合国家标准），供仪表与保护装置使用。
同时，CT 还具备电气隔离作用，保障人身与设备安全。它作为传感器，将高电流变换为标准输出电流，实现测量与保护功能。
电流互感器的工作原理
CT 由一次绕组、二次绕组、铁芯、绝缘支架及出线端子构成。铁芯由硅钢片叠压而成，一次绕组串联于主回路，电流 I1 在铁芯中产生交变磁通，从而在二次绕组感应出电流 I2。
在忽略励磁损耗时，满足关系：I1N1 = I2N2，即变比 K = I1/I2 = N2/N1。
由于一次绕组直接接入主电路，因此需要与系统电压等级相匹配的绝缘措施，确保使用安全。
电流互感器的分类
- 测量用 CT： 用于电能计量与设备运行电流的测量。
- 保护用 CT： 与继电保护装置配合，检测故障电流（如短路、过载）并发出跳闸信号，切除故障部分。
电流互感器的使用注意事项
- 极性正确接线： 极性接反将影响测量精度，甚至在并联使用时引发短路事故。
- 保护接地： 二次回路必须有一点可靠接地，防止一次侧故障电压传至二次侧伤人或损坏设备。
- 禁止二次开路： 二次回路开路将导致高压感应、铁芯过热、数据失准，必须严格避免。
- 独立回路配置： 用于计量的 CT 不应与保护共用，以避免相互干扰。
常见故障与处理方法
异常运行
- 现象：电流表无指示、电能表不转，可能为二次开路；有异响或端子板烧痕为放电迹象。
- 处理：立即退出运行，进行排查检修。
异常噪声或铁芯过热
可能原因：过负荷、二次开路、绝缘击穿、铁芯夹紧不良
解决措施：降低负荷，修复二次回路，更换绝缘损坏的 CT。
二次回路开路
症状：二次电压高达数千伏，开路点放电有火花并伴有噪声，铁芯发热严重。
解决：在保证安全前提下停电处理，无法停电时应减载并使用绝缘工具短接二次侧，避免放电和击穿。
电流互感器的维护与检查
- 定期检查是否有过热、异响或焦味。
- 清洁绝缘部位、清理瓷套表面，油浸式 CT 应无渗油现象。
- 定期测试绝缘电阻、油质、变比等项目。
- 检查接地状态，确保二次回路无开路。
维护电流互感器的安全运行，必须严格遵守操作规程与检修标准，及时发现并消除异常，是保障整个电力系统可靠性的基础。
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