继电保护中电流互感器防开路保护技术运行

继电保护中电流互感器防开路保护技术运行

发表时间：2019-04-12T10:01:15.267Z 来源：《河南电力》2018年19期作者：简金鹏余哲[导读] 电力系统是一个规模庞大的动态系统，电力系统的安全运行对我国国民经济的发展有着重要的影响。伴随着智能电网的建设

简金鹏余哲

（西安陕柴重工核应急装备有限公司）摘要：电力系统是一个规模庞大的动态系统，电力系统的安全运行对我国国民经济的发展有着重要的影响。伴随着智能电网的建设，其继电保护的安全自动装置的自动化水平和智能化程度也随之愈来愈高，如何有效的处理各种异常已成为当前电力系统继电保护技术方面的重要课题。只有及时发现异常并采取有效技术措施，才能够确保继电保护装置的正常运行。而继电保护中电流互感器防开路保护技术的

运行，往往是专业人士进行现场故障诊断、异常分析及处理的一个难题。本文主要针对电力系统继电保护中电流互感器防开路保护技术运行中存在的问题进行了详细分析。

关键词：继电保护；电流互感器防开路保护；运行

引言：

随着科学技术的发展和运用，目前继电保护技术已经与计算机技术、网络技术、通讯技术、数据库技术等相结合，逐渐从传统技术向着智能化、集中化、数字化、网络化等方向发展。迄今为止，继电保护技术安全自动装置压板的运行已经经过了几代的发展，技术在逐渐地完善，但是运行异常和管理异常等问题还是存在的，下面我们对继电保护中电流互感器防开路保护技术的运行作出详细的分析。

一、电流互感器防开路保护继电保护概况

电流互感器是将一次侧大电流转变成可供计量、测量、保护使用的二次小电流的电气设备。电流互感器的二次负荷（计量、测量仪表及继电保护装置的电流线圈）阻抗很小，基本成短路状态。在正常情况下，一次、二次线圈的磁势平衡。但当二次开路时，二次侧电流为零，铁芯中的磁势失去平衡，一次电流完全成为励磁电流，使电流互感器的铁芯磁通急剧上升，由于二次侧匝数较多，将在二次侧线圈的两端感应出比原来大很多倍的高电压，其峰值可达几千伏甚至上万伏，再有铁芯损耗增大，发热严重，将烧坏其绝缘，最终烧坏电流互感器，可能会危及到运行人员的人身安全及测量仪表、保护装置的安全。二次侧开路对于继电保护装置而言：（1）差动保护误动作，对应的主变压器、发电机将跳闸退出运行，会导致大面积停电事故，造成经济损失；（2）电流保护误动作，将造成电力系统输电线路越级跳闸，扩大停电面积。二次开路对于计量、测量保护装置而言：二次开路时，二次侧电流为零，电力计量、测量所用的仪表等装置将中断工作，给电力生产部门收入造成直接经济损失。为了克服以上的缺点，需对继电保护做必要的改进。

二、电流互感器防开路保护继电保护技术运行的基本原则

本实用新型克服了现有电流互感器二次线圈开路时缺乏保护的不足，提供了一种可靠性高、动作快、安全防护好、绝缘好、可长期使用的电流互感器防开路保护器。这种保护器并联在电流互感器二次回路输出端，电流互感器正常工作时该保护装置是开路状态，不影响电流互感器二次回路正常工作，当电流互感器二次回路开路时，该保护装置迅速动作，使电流互感器二次回路闭环，闭锁差动保护误动，随即向值班人员发出二次回路开路报警信号。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下列技术方案：本实用新型与现有技术相比具有如下的优点： 1）该保护器运行后，使电流互感器具有双重保护，当压敏电阻动作后，双向可控硅动作；当二次电路正常时，可控硅维持电流减少，自行关断；

2）动作时间快；

3）正常运行时，对测量仪表、保护装置无任何影响，即输入电阻趋于无穷大，达到20兆欧，不产生分流作用； 4）采用的元件灵敏度高，提高了电路的灵敏度； 5）检测电路A采用光电耦合器隔离，输出执行采用继电器控制，可以达到安全防护要求；电路的交流耐压达到1000V，绝缘耐压性能好；

6）能正确反映电流互感器副边的工作状态，可直接与变电站综合自动化配电设备接口； 7）电流互感器正常工作时及开路时功耗低；非一次性使用设备，能长期使用。

电流互感器防开路保护继电保护技术运行对于保证供电系统的稳定性和安全性都有着重大的意义，所以重视并优化其运行技术方法对于提高发电系统的运行效率以及经济效益都有着显著的作用。而电流互感器防开路保护继电保护技术运行合理工作的基本原则，首先应该结合供电系统实际运行环境以及其不同的设计方案来构建，并保证其具体配置能达到可靠性、选择性、速动性、灵敏性这四个基本要求。具体来说，就是当供电系统发生故障或工作延时等异常情况时，能迅速地分辨出发生故障的电路位置，并在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，在尽量不影响到相邻电路设备运行的前提下，大幅度减轻或避免电路设备的损坏，并在处理过程中保持工作的高效性以及安全性。当然，在实际工作中，由于各电路元件类型与重要程度的差异性，也必须根据不同工程的具体需要来提供可靠的电流互感器防开路保护在继电保护技术上的运行。

三、电流互感器防开路保护继电保护技术运行的实施步骤

本实用新型的动作过程如下： 3.1检测电路A

对于电流互感器二次回路开路后出现的电压，经压敏电阻R7、电压取样电阻R8、保护电阻R9后，压敏电阻动作，取样电压经桥式整流D2～D5后至光电耦合器U2的初级。压敏电阻在正常电压条件下，相当于一只小电容器，而当电路出现过电压时，它的内阻急剧下降并迅速导通，其工作电流增加几个数量级，从而有效地保护了电路中的其他元器件不致过压而损坏。

3.2光电隔离执行电路B

光电耦合器U2初级动作后，次级导通。U2的4端为高电平，三极管动作，继电器工作，继电器对应的常开接点吸合，将双向可控硅触发电路连通。双向可控硅在外部电压控制下，导通开始工作，其最大工作电流与电流互感器二次工作电流一致。

光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电---光---电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电---光---电的转换。因此光电耦合器起着控制作用，同时使市电与稳压输出隔离。

3.3声光报警电路C

采用555电路与电阻R2和电容C1共同组成振荡器。

555电路4脚触发端为高电平，声光报警电路C工作，电路工作发光管LED2亮。在双向可控硅工作后，检测电路A复归，但声响报警部分持续工作，提醒值班和保护人员处理。

3.4电源电路

采用独立直流供电，有串联的电阻R1及发光二极管LED1组成的电源监视回路，正常？及工作情况几乎处于开路状态，电路耗电量很小。

本实用新型还具有自检功能：通过控制555电路的触发脉冲，检测声光报警电路C的正常状态。555电器3脚声响回路，串联有消声开关S1。

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，点按复位按钮，发光二极管仍点亮，继续检查相应二次回路直到完好为止。

本实用新型可控硅Q2的型号为BT136，光电耦合器U2的型号为4N25。

1、一种电流互感器防开路保护器，包括可控硅Q

2、检测电路（A）、光电隔离执行电路（B），其特征在于电流互感器二次线圈上并联有检测电路（A），检测电路（A）的输出端连接有光电隔离执行电路（B）；可控硅的阳极、阴极也并联在电流互感器的二次线圈上，可控硅的控制极连接光电隔离执行电路（B）的输出端。

2、根据权利要求1所述的一种电流互感器防开路保护器，其特征在于所述的检测电路（A）包括串联的压敏电阻R7、电压取样电阻R8及保护电阻R9，还包括桥式整流电路D2～D5、稳压管CW1；压敏电阻、电压取样电阻及保护电阻并联在电流互感器的二次线圈上，桥式整流电路的输入端并联在电压取样电阻的两端，桥式整流电路的输出端并联有稳压管，桥式整流电路的输出端连接光电隔离执行电路（B）。

3、根据权利要求1或2所述的一种电流互感器防开路保护器，其特征在于所述的光电隔离执行电路（B）包括光电耦合器U2、继电器K1、三极管Q1；光电耦合器的阴极连接三极管的基极；三极管的集电极连接电器的另一端，三极管的发射极连接保护电阻后连接电源负极；继电器的常开接点的一端连接所述可控硅的控制极，另一端连接到电流互感器二次线圈的负极。

4、根据权利要求3所述的一种电流互感器防开路保护器，其特征在于还包括有声光报警电路（C），声光报警电路（C）的输入端连接光电隔离执行电路（B）的输出端。

本实用新型公开了一种电流互感器防开路保护器，它包括可控硅、检测电路、光电隔离执行电路，其技术要点在于电流互感器二次线圈上并联有检测电路，检测电路的输出端连接有光电隔离执行电路；可控硅的阳极、阴极也并联在电流互感器的二次线圈上，可控硅的控制极连接光电隔离执行电路的输出端。本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种可靠性高、动作快、安全防护好、绝缘好、长期使用的电流互感器防开路保护器。这种保护器并联在电流互感器二次回路输出端，电流互感器正常工作时该保护装置是开路状态，不影响电流互感器二次回路正常工作，当电流互感器二次回路开路时，该保护装置迅速动作，使电流互感器二次回路闭环，随即向值班人员发出二次回路开路报警信号。

四、电流互感器防开路保护继电保护技术运行的要点

4.1 扩大继电保护专业队伍，提高业务技能水平

首先要加强对继电保护工作人员专业技能水平和职业素质的培训工作，引起其对继电保护工作的重视度，提高专业技术水平，扩大继电保护专业队伍。由于继电保护工作具有专业性强和技术要求高的特点，因此，对继电保护工作人员进行专业、系统、全面的培训是十分有必要的。

4.2 落实电力系统继电保护及安全自动装置压板运行的防止事故措施

国家电力公司曾出台了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》文件，其中对防止继电保护安全自动装置运行提出了明确的要求，要求各单位必须要严格落实各项制度，有效的防止事故发生。另外，还要严格严格执行相关的继电保护安全自动装置防事故实施要点实施细则规范中的保护及二次回路抗干扰制度，以便能够确保继电保护操作电源的安全性和可靠性，避免出现二次寄生回路现象，有效地