電壓互感器常見故障處理

孫彥龍

摘要：電壓互感器是電力系統(tǒng)中的重要電器裝置，在測量線路電壓、功率和電能，以及保護線路故障中的貴重設(shè)備、電機和變壓器發(fā)揮重要作用。電壓互感器的正常運作對供電安全與供電人員作業(yè)安全至關(guān)重要，因此對其故障進行準確判斷和處理具有現(xiàn)實意義。本文從現(xiàn)象入手，對電壓互感器的基本情況、分類、使用注意事項進行闡述，進而分析其故障產(chǎn)生的原因，從故障現(xiàn)象出發(fā)對常見故障的處理方法進行討論，以期為預(yù)防故障發(fā)生、準確故障處理提供參考。

關(guān)鍵詞：故障；電壓互感器；處理；常見；

作為常見的電器裝置，電壓互感器故障與其自身特性及作業(yè)環(huán)境密切相關(guān)，因此對其故障處理的研究應(yīng)從外因與內(nèi)因兩方面進行探討。

一、 電壓互感器

電壓互感器是電力系統(tǒng)中的重要電器裝置，與普通變壓器在結(jié)構(gòu)與用途上均有不同，對

其類型與特點的深入了解是有效處理故障的基礎(chǔ)。

（一）概述

從概念出發(fā)，電壓互感器簡稱PT，是指由鐵芯、一次線圈、二次線圈、絕緣組成，以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)原理，以給繼電保護裝置和測量儀表供電為主要目的，以變換線路上電壓為主要作用的裝置。電壓互感器在測量線路的電壓、電能、功率，保護故障線路線路中的變壓器、電機等貴重設(shè)備具有重要作用與傳統(tǒng)變壓器相比，其容量很小。

（二）分類

按照用途、特點、原理等，電壓互感器可分為不同類型，不同類型的電壓互感器具有獨特的特點和作用，其優(yōu)勢與可能出現(xiàn)的問題也各有不同。1）工作原理。按工作原理可分為電磁式、電容式、電子式電壓互感器。2）用途。不同用途的電壓互感器根據(jù)需要按照在不同地點，可分為戶內(nèi)式和戶外式。3）絕緣。絕緣是電壓互感器的重要組成，按絕緣方式可分為干式、澆注式、油浸式和充氣式，不同絕緣的電壓互感器在試用電壓、絕緣性能、結(jié)構(gòu)特點等均有不同。4）繞組數(shù)目。繞組是影響電壓互感器變壓的重要部件，按繞組數(shù)目可分為雙繞組和三繞組。5）相數(shù)。按相數(shù)可分為單相和三相式，35kV及以上不能制成三相式。

（三）使用注意

電壓互感器的安全使用是供電安全與供電人員作業(yè)安全的重要保障，因此必須嚴格按照使用規(guī)范進行操作，這對延長電壓互感器使用壽命、避免故障和及時解決故障也具有重要作用。在使用電壓互感器的過程需注意：1）電壓互感器二次繞組必須有一點接地；2）電壓互感器二次側(cè)不允許短路；3）電壓互感器副邊絕對不容許短路；4）電壓互感器的接線應(yīng)保證其正確性。

二、電壓互感器常見故障

電壓互感器故障可由多方面因素影響，對其故障原因的分析是故障處理的根本，對故障現(xiàn)象的了解是發(fā)現(xiàn)故障并準確判斷的前提。

（一）原因

根據(jù)電壓互感器的結(jié)構(gòu)與工作原理，其發(fā)生故障的主要原因主要來源于部件損壞、操作不當、使用環(huán)境三大方面，造成常見故障的因素主要包括絕緣、機械、電氣與發(fā)熱等四種，按照具體行程原因可細分為水分與雜質(zhì)的侵入、絕緣結(jié)構(gòu)不良、絕緣處理不當、絕緣材質(zhì)不佳、過電流、過電壓等。因此在使用過程中需注意避免以上因素產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)問題可以此為基礎(chǔ)依據(jù)進行排除和分析。

（二）現(xiàn)象

基于電壓互感器對供電及安全的重要影響，需定期對其進行排查和維護，對故障做到及時發(fā)現(xiàn)、及時解決。此外，電壓互感器發(fā)生故障多會產(chǎn)生工作異?，F(xiàn)象，可依據(jù)這些異?，F(xiàn)象對其是否故障、故障原因、處理方法進行分析。常見的故障現(xiàn)象包括：1）互感器漏油現(xiàn)象嚴重，油標中己看不到油面；2）電壓互感器燒焦，產(chǎn)生冒煙或燒焦氣味；3）電壓互感器過熱；4）異常聲音產(chǎn)生；5）引線與外殼之間產(chǎn)生電火花；6）熔斷器熔體熔斷，更換后再次熔斷；7）三相電壓指示不平衡。一旦發(fā)生上述故障即應(yīng)停止使用并進行故障檢查。

（三）常見故障

由于電壓互感器故障多為局部故障，其處理通常需要排除法進行檢查和處理，結(jié)合故障原因及電壓互感器的結(jié)構(gòu)，其常見的故障包括：（1）高壓或低壓側(cè)一相熔斷器熔斷故障；（2）低壓電路短路故障；（3）回路斷線故障；（4）電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障；（5）其它故障。

三、電壓互感器常見故障處理方法

以上述常見故障為例，對電壓互感器的故障處理思路、方法、步驟分類進行論述。

（一）高壓或低壓側(cè)一相熔斷器熔斷故障

此故障的產(chǎn)生可由于高壓或低壓電路多方面原因單方面產(chǎn)生或復(fù)合因素產(chǎn)生，包括高壓電路相間短路、低壓電路短路、運行時超負荷、熔斷器老化失效、鐵磁諧振等。一旦發(fā)生熔斷故障，即會產(chǎn)生電壓表顯示異?，F(xiàn)象，即一側(cè)電壓表顯示電壓值降低、同時另一側(cè)電壓表顯示電壓值不升高，此時電壓顯示降低側(cè)即為熔斷相。

對于此故障進行處理可按低壓側(cè)和高壓側(cè)進行區(qū)分。低壓側(cè)：低壓側(cè)熔斷即立即進行更換，如再次熔斷，需另行查明原因后處理。高壓側(cè)：在保證人身安全及操作正確的基礎(chǔ)上更換熔斷器。高壓側(cè)一相熔斷器熔斷，應(yīng)立即拉開電壓互感器出口隔離開關(guān)，取下低壓側(cè)熔斷器，再在安全措施下進行熔斷器更換。

（二）低壓電路短路故障

低壓電路短路時，通常會出現(xiàn)互感器內(nèi)部發(fā)出異常聲音的現(xiàn)象，但高壓熔斷器不會熔斷。此故障多由電力受潮、腐蝕、損傷導致，造成低壓側(cè)短路、內(nèi)部金屬性短路。預(yù)防低壓電路短路故障產(chǎn)生需在操作中重點注意：嚴格按照操作規(guī)范使用、注意設(shè)備防水防潮處理、定期進行檢查和維護、對風機運行進行重點檢測、定期清洗過濾器，保障過濾器壓差不超過初阻力的四倍。

對低壓電路短路故障需分情況進行判斷和處理。首先判斷所在電路，對雙母線系統(tǒng)的電壓互感器，可直接對利用母線斷路器進行切斷和停用處理。對其它電路中電壓互感器，首先判斷高壓熔斷器是否熔斷，如未熔斷則拉開出口隔離開關(guān)實現(xiàn)停用。在進行停用處理時需注意安全，如操作不當可能造成設(shè)備損壞和人身安全損害，正確操作方法為：在具有一定容量的限流電阻條件下操作，并保證電壓互感器的三相之間或其它電器設(shè)備之間留有足夠安全距離。

（三）回路斷線故障

回路斷線故障通常是由于回路接頭松動、開關(guān)接觸不良、熔斷器熔斷等原因，發(fā)生回路故障通常會出現(xiàn)明顯警示現(xiàn)象：（1）警示牌亮起、警鈴響；（2）功率表顯示異常、電度表轉(zhuǎn)動異常、電壓表顯示為零、三相電壓不一致。

處理回路線路故障首先需停用相關(guān)保護裝置及自動裝置，接著查看熔斷器情況，確認是否有熔斷情況，以及熔斷發(fā)生側(cè)，如有熔斷器熔斷顯現(xiàn)則進行替換，并檢測替換后運作情況并進行進一步處理。

（四）電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障

對電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障的判斷需從其特性出發(fā)，其特性包括：（1）鐵磁諧振可在大范圍內(nèi)產(chǎn)生；（2）在相同的電能作用下，回路可能不只具有單一的穩(wěn)定狀態(tài)；（3）工頻電源是補償回路電阻損失并維持諧振的能量來源；（4）當回路電阻過大時，不會出現(xiàn)強烈鐵磁諧振；（5）PT的非線性鐵磁特性是產(chǎn)生鐵磁諧振的根本原因。

通過對其特性的分析對產(chǎn)生故障的原因進行有效判斷，并在此基礎(chǔ)上尋找解決辦法并進行處理。常用的處理辦法有：在PT開口三角側(cè)并聯(lián)阻尼，阻尼可為固定或可變型；在PT一次的中性點加裝阻尼電阻。此外，為預(yù)防鐵磁諧振故障產(chǎn)生，可通過選用勵磁性能好的電磁式電壓互感器、使電壓互感器帶有零序電阻等方法預(yù)防故障。

四、結(jié)束語

處理電壓互感器故障是電力系統(tǒng)檢測與維修工作的重要組成，是保障供電安全與作業(yè)安全的重要手段。在實際工作中，電壓互感器的故障存在更多的多樣性和不可控因素，需要以常見處理方法為理論基礎(chǔ)，需要充分結(jié)合實際情況進行判斷和處理，在處理中需做好安全防范措施。

參考文獻

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