前言
经过40多年的变压器发展历史，可以说，我国的变压器行业经过几个发展阶段，已处于世界领先地位。变压器工业的发展必须以科技进步为指导，加强科学研究。特别是要列出变压器行业的关键问题，以沈阳变电站为中心，集中行业技术力量，加强与科研机构和高校的合作，不断促进变压器行业的技术进步和发展。牵引变电所电流互感器在运行过程中，常见的故障有: 一是电流互感器一、二次线圈绝缘老化引起的接地短路故障，二是电流互感器二次开路引起的安全隐患。2007年，一起牵引变电所馈线断路器电流互感故障，由于操作人员未能及时发现，断路器跳闸并盲目合闸，导致电流互感故障影响到整个变电所的二次设备，扩大了故障范围，严重烧毁了变电站的二次设备。
1电磁式电流互感器
电磁式电流互感器的工作原理是: 一次绕组串联在电力线上，二次绕组外部电路与测量仪表或继电保护及自动控制装置相连。利用变压器的一次侧电流和二次侧电流成正比的特性制成。其工作原理和等效电路与普通变压器相同，只是初级绕组串联在被测电路中，匝数较少，次级绕组与接近短路的安培表、继电器电流线圈等低阻抗负载相连。一次侧电流(即被测电流)和二次侧电流取决于被测线路的负载，而与电流互感器的二次侧负载无关。由于次级侧接近短路，初级和次级侧的电压u1和uc2非常小，励磁电流i0也非常小。当电流互感器运行时，二次侧不允许开路。一旦电路断路，一次侧电流变成励磁电流，使磁通和二次侧电压大大超过正常值，危及人身和设备的安全。因此，不允许在电流互感器二次回路中连接熔断器，在运行过程中不允许拆卸安培表、继电器和其他设备。这种结构要求铁芯与绕组之间以及一次绕组与二次绕组之间有足够耐压强度的绝缘层，以保证所有低压设备都与高压隔离。电磁式电流互感器运行特性分析: 目前电磁式电流互感器应用广泛。有两种常见的饱和状态: 稳态饱和和瞬态饱和。稳态饱和主要是由于一次电流过大，无法进入电流互感器的饱和区，导致二次电流与一次电流不成比例。暂态饱和是由于存在大量的非周期分量，导致电流互感器饱和区域。由于电磁式电流互感器铁芯的饱和非线性，当系统发生短路故障时，高幅值短路电流使变压器饱和，输出二次电流严重畸变，导致保护拒动，造成供电系统严重事故。由于变压器饱和导致波形失真，频带响应特性差，频带窄，系统高频响应差，给基于高频暂态分量的新型快速保护的实现带来了一系列隐患。
2光电式电流互感器
光电式电流互感器包括有源电子式电流互感器和无源磁光式玻璃电子式电流互感器。有源电子式电流互感器将一次传感器拥有属性为空心线圈，高压侧电子器件需要电源供电才能工作。被动式磁光玻璃电子式电流互感器以磁光玻璃为拥有属性，无需电源。
3电子式电流互感器工作原理
法拉第磁光效应: 当通过主导线的电流为i，导线周围的磁场强度为h时，线偏振列阵光通过磁场时，线偏振列阵光的偏振角将被偏振，其偏振角将增大，其计算公式如下: v为磁光玻璃的场常数(参数与玻璃材料有关) ，l为磁光玻璃中光路的长度。
4电流互感器的工作原理分析
电流互感器工作原理电流互感器由一次线圈、二次线圈、铁芯、绝缘支撑和出线端子组成。电流互感器铁芯采用硅钢片制成，一次线圈与主回路串联。通过测量电流 i1，在铁芯中产生交流磁通，使次级线圈感应相应的次级电流 i2(额定电流为5a)。如果忽略励磁损耗，则 i1n1 = i2n2，其中 n1和 n2分别是主线圈和次级线圈的匝数。电流互感器的电流转换比 k = i1/i2 = n2/n1。由于电流互感器的一次线圈与主线路相连，一次线圈必须采用与一次线路电压相适应的绝缘材料，以保证二次线路和人员的安全。
5电流互感器的性能及其分类
5.1光学电流互感器。基于法拉第磁光效应的太塔已成功地在不同电压水平上进行了试运行。太田电厂运行时，环境温度是最重要的外部条件。
5.2小功率电流互感器。主要由一次绕组、小铁芯和二次绕组组成，损耗最小。由于显微晶质合金的线性范围很宽，损耗减小，电流不在饱和范围内，精度很高，因此测量范围很宽。
5.3空心电流互感器。在空心线圈中，二次绕组在无磁架上。由于该传感器不含铁磁材料，在一定范围内仍具有良好的线性特性，因此在继电保护及其测量装置中得到了广泛的应用。
6电流互感器的缺陷
6.1电流互感器电路断路。在设备检查过程中，如果出现明显的过热、发热现象和偶尔的火花，可以认为是电流互感器回路开路缺陷。
6.2输出电流偏差大。在设备运行过程中，如果频繁或连续发出断线、差动电流交叉等报警信号，可以认为输出电流偏差和回路异常。
6.3电流互感器回路缺陷处理的方法及预防
在电力系统设备中，当电流互感器发生故障的同时，一定要注意人身安全保护措施。首先要保证人身安全，其次要保证设备安全。现场操作人员必须采取相应的安全措施，保证设备在运行过程中的接地状态，在故障设备不维修时禁止设备投入运行。
6.4电流互感器的日常维护和检查
(1)检查电流互感器是否过热、异响、烧焦气味(2)如果是油浸式电流互感器，油位应正常，无泄漏，瓷器部分应清洁完整，无断裂和放电(3)定期检查电流互感器的绝缘;充油式电流互感器应定期排油，检查油质(4)检查安培表三相显示值在允许范围内，不得过载运行(5)检查二次侧接地线是否完好无松动断裂;运行中的电流互感器二次侧不得断路(6)接地牢固可靠; 电流互感器最高运行温度不得超过50 ° c (7)运行中的电流互感器因绝缘受潮或过电压而绝缘击穿，损坏的电流互感器应按原状进行修复(8)检修后的电流互感器经检测合格后投入运行。
7传统的电磁感应式电流互感器相比，光电式电流互感器具有以下优点
7.1绝缘性能优良，成本低。电磁感应电流互感器的绝缘结构复杂，其成本随着电压水平呈指数增长。在光电式电流互感器中，高压侧的信息通过绝缘材料制成的玻璃纤维传输到低压侧。其绝缘结构简单，成本随电压水平的增加呈线性增加。
7.2没有铁芯，没有磁饱和，铁磁共振等问题。光电式电流互感器具有良好的暂态响应和稳定性，保证了系统的高可靠性。
7.3电磁感应电流互感器的二次回路不能开启，低压侧有开路和高压的危险。由于光纤电流互感器的高压与低压之间只有光纤连接，而且光纤具有良好的绝缘性能，可以保证高压回路与二次回路完全电隔离，低压侧不存在开路引起高压的危险。
7.4暂态响应量程大及测量准确度高。在电网正常运行过程中，流过电流互感器的电流不大，但短路电流增大。由于电磁感应电流互感器的磁饱和问题，很难实现大规模的测量，同时满足高精度测量和继电保护的需要。光电式电流互感器动态范围宽。
8光电式电流互感器发展状况
自 abb 公司1994年推出有源光学电流互感器以来，该技术取得了长足的进步。电压等级由72.5ー765kv 变为500kv 和1000kv 光学电流互感器，用于高压电网计量，并已用于电压等级由500kv 变为6.6 kv 的 gis 光学电流互感器。我国在这方面也取得了一些进展，特别是近年来，在吸收国外经验的基础上，一些厂家生产了光电式电流互感器。
结语
对于电流互感器、电压互感器等重要设备来说，系统中的保护是非常重要的。不仅要采取好的预防措施，还要做好相应的日常检测和日常维护，以保证其正常运行。同时，我们也应该为相应的缺陷处理做好准备。一旦发生故障，应及时、准确地处理。
参考文献：
[1]付立思,付刚.光电式电流互感器的发展与应用[J].农村电气化,2008(03):53-54.
[2]徐立子,万启发.混合型光电电子式电流互感器的发展及其对电力系统的重要作用[J].电世界,2007,48(03):14-16.
