林立鵬,林高鵬,李萌
(廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局,廣東佛山,528000)
二次側(cè)絕對不允許開路,二次電流產(chǎn)生的磁場,對一次電流的磁勢有去磁的作用,工作過程中一旦開路,一次側(cè)電流全部成為磁化電流,造成鐵心過度飽和磁化,以致發(fā)熱嚴重乃至燒毀線圈;同時,若突然使其開路,鐵芯中的磁通呈現(xiàn)嚴重飽和,在磁通過零時二次側(cè)繞組將感應出很高的電壓,其值可達到數(shù)千甚至上萬伏,危及工作人員的安全及儀表的絕緣性能。繼電保護、自動化、電測儀表等專業(yè)工作中,經(jīng)常需要在運行中使電流互感器的二次回路短路,并且當前的短接線和短接線具有很大的安全隱患,并且操作時在保護電氣測量儀器上,這可能導致CT開路的安全風險。
本項目開發(fā)的CT二次回路跳線工具采用墊片和線材的一體化結(jié)構(gòu)。采用墊圈和線材之間可靠接觸的技術(shù)問題,操作方便,同時,電線采用絕緣和彈性護套,可降低觸電風險。
因為設備停電的原因,經(jīng)常會遇到在帶電的電流互感器上工作,例如因為電流互感器停不下電來,或者因為調(diào)度的原因??傮w上來說,如果電流互感器停下來工作是最好,不停下來也可以工作,那就要注意做好二次回路上的安全措施。需要帶電短接電流互感器二次回路的繼電保護工作有:
(1)母差保護定檢工作;
(2)備自投定檢工作;
(3)安穩(wěn)裝置定檢工作;
(4)不能停電的更換保護裝置、繼電器、儀表工作;
(5)不停電更換二次電纜工作。
以上作業(yè)時要注意一點,當使用短路線把電流互感器回路短好后,要用鉗形電流表確認電流互感器回路是否短好,確認正確后方可在二次回路上工作,當回路調(diào)試完成后,拆除短接的短接線也要用鉗形電流表確認電流互感器回路是否正確。
當電流互感器二次回路開路時,一般存在以下現(xiàn)象:
(1)火花,冒煙,異味。檢查回路的端子排情況,端子、接線有無放電、打火現(xiàn)象。這些可在二次回路維護和巡檢中發(fā)現(xiàn),開路時,由于電流互感器二次產(chǎn)生高電壓,可能使互感器二次接線柱、二次回路元件接頭,接線端子等處放電打火,嚴重時使絕緣擊穿。二次回路負荷越大故障越明顯。
有時需要檢測電流互感器本體,利用紅外線測溫儀監(jiān)測電流互感器本體有無嚴重發(fā)熱,有無異味變色冒煙、噴油等。開路時,由于磁飽和的嚴重,鐵芯過熱,外殼溫度升高,內(nèi)部絕緣受熱有異味,嚴重時冒煙燒壞。
(2)放電聲。開路時電流互感器本體有噪聲、振動等現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在負荷小時不太明顯,當發(fā)生開路時,因磁通密度的增加和磁通的非正弦性,硅鋼片振動力加大,將產(chǎn)生較大的噪聲。
(3)保護裝置告警。檢查保護裝置接入的相關回路。
(4)儀表指示、監(jiān)控數(shù)據(jù)異常。監(jiān)控系統(tǒng)、回路儀表指示異常降低或為零。如用電流回路開路,會使電流表指示錯誤,功率表數(shù)據(jù)錯誤。運行人員需要根據(jù)一次系統(tǒng)的網(wǎng)路電流判斷是一次設備問題還是二次設備問題。
(5)保護裝置誤動作。可分為繼電保護發(fā)生誤動作或拒絕動作。
電流互感器二次回路開路時,操作人員必須站戴絕緣手套、使用絕緣工具,并站在絕緣墊上檢測回路,不得在短路點和電流互感器之間工作。
最嚴重錯誤的是采用熔絲或?qū)Ь€纏繞方式。這種方式極其容易造成CT開路。
圖1 直插式短接線
(1)一般使用的直插式短接線,如圖1所示。優(yōu)點:將短接線插入電流端子排即可。缺點:經(jīng)常使用的端子排的孔容易變形,變大,使插入得短接線在工作中容易松動,容易誤碰掉落,造成電流互感器開路。
(2)一般使用的短接叉。如圖2所示。使用優(yōu)點:直觀,連接牢固,接觸好,不容易松動。缺點:連接不方便,消耗工作時間長,不能連接跨端子的回路,手接觸金屬部分,會產(chǎn)生觸電的風險,手拿螺桿時容易掉落。
圖2 短接叉
(3)帶螺桿的一般短接線,如圖3所示。優(yōu)點:連接可靠,可連接跨端子的回路。缺點:連接不方便,連桿金屬外露,有觸電風險。連桿不容易插入端子排。連桿晃動,容易誤碰其他回路。
圖3 帶螺桿的一般短接線
本設計一種新型電流互感器二次回路短接線,解決電流互感器二次回路短接線連接不可靠、操作不便的問題。短接線包括1根(4根導線)、連接頭、匯流頭,連接頭可實現(xiàn)與電流端子的固定連接,不會松脫,連接導線可連接2(4)個電流端子,可通過10A以上電流,匯流頭將四根導線連接。
連接頭的特征在于包括桿柱、墊片和螺絲桿;其中桿柱與導線連接,螺絲桿和墊片固定在桿柱內(nèi),墊片在螺絲桿上部并將螺絲桿固定。所述桿柱上部為螺紋結(jié)構(gòu),用于與螺絲桿進行螺紋連接。連接頭和導線表面均覆蓋絕緣材料,以便工作人員用手可以操作,不會觸電。所述絕緣材料為絕緣塑料。連接頭有螺桿限位功能,可防止螺桿掉落,可將連接頭與端子排固定連接。連接頭的下端是金屬銅,螺桿也為金屬銅,螺桿上裝有彈簧墊片和鍍銀的墊片,用于增大連接頭與端子排的接觸面。
圖4 連接頭設計
本實用新型研制的電流互感器二次回路短接線采用桿柱和導線連接,連接螺絲桿和墊片固定在桿柱里,避免螺絲掉落和螺絲桿晃動造成誤觸碰的問題,采用三者一體化結(jié)構(gòu),螺絲桿可旋轉(zhuǎn),與電流端子螺紋連接。同時,桿柱大小與電流端子接觸合適,保證了接觸質(zhì)量。螺絲桿可用手旋轉(zhuǎn),操作時手握螺桿護套,可用手擰緊,再用螺絲刀加緊,操作方便。
(1)一種可連接4(5)個端子的短接線。如圖5所示。所有導線的一端固定連接在匯流頭上,每一根導線的另一端連接一個連接頭。所述連接頭包括桿柱、墊片和螺絲桿;其中桿柱與導線連接,螺絲桿和墊片固定在桿柱內(nèi),墊片在螺絲桿上部并將螺絲桿固定。適用于連接4(5)個端子的短接線。
圖5 4根以上的短接線設計圖、實物圖
(2)可連接2個端子的短接線。如圖6所示,導線的兩端固定連接在匯流頭上,每一根導線的2個連接頭。所述連接頭包括桿柱、墊片和螺絲桿;其中桿柱與導線連接,螺絲桿和墊片固定在桿柱內(nèi),墊片在螺絲桿上部并將螺絲桿固定。適用于連接2個端子。
圖6 2根以上的短接線實物圖
(1)短接時過程應牢記先短接后斷開二回路,取下短接線時應先連接二次回路后在解開短接線。防止人為造成CT開路。
(2)如果在短路期間發(fā)生火花,則回路可能開路,應立即恢復二次回路。再檢查短接線是否有損壞。
①發(fā)現(xiàn)電流互感器二次開路,應先分清故障屬哪一組電流回路,開路的相別,是否對保護有影響,向調(diào)度主管部門申請將相應間隔停電。
②如果負荷小,開路的瞬間發(fā)現(xiàn)開路,開路點無燒焦,無異味,可用絕緣螺絲刀立即將開路的端子連接。如果開路時間較長,負荷大,開路點絕緣已被擊穿,有異味,證明已產(chǎn)生高電壓,此時應申請設備停電處理。
③對于和電流的二次回路,應注意短接時禁止將運行設備的回路短接,造成保護誤動作。
④短接時應使用電流鉗表監(jiān)測回路電流的變化,核實短接的效果。
(3)工作人員需嚴格遵守工作規(guī)范,工作人員必須嚴格遵守安全工作監(jiān)控制度,以確保在操作過程中一人操作和一人監(jiān)督。
(4)短接過程中,禁止接觸回路的金屬部分,以防止電流互感器開路時產(chǎn)生的高壓觸電。
本制作的短接線集成螺釘絕緣,防止螺釘在運行過程中脫落。螺釘長度實際上是為滿足各種電流端子的需要而設計的,不會影響其他工作。螺桿的旋轉(zhuǎn)不會導致線材旋轉(zhuǎn)和扭曲。螺桿的金屬接觸表面是合適的??梢院芎玫亟佑|以避免CT開路。它可以完全解決直插式短接線插頭易松動等缺點,適用于阿爾斯通電流端子和Phoenix端子之間的連接。每個短導線由多種顏色區(qū)分,以避免在多組電流互感器二次電路短路時混頻。適用于電流互感器二次多相電路的短路,可彌補目前市場上短接線和短接線的缺點。攜帶和安裝方便,可以用手觸摸,不會發(fā)生觸電危險??蛇m用于繼電保護自動化作業(yè)、計量專業(yè)進行電流互感器二次回路短接的工作。