110kV變電站電壓互感器故障及處理探討

任啟金 邢建浩等

摘 要：電力是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的重要資源，是社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中不可或缺的元素。人們的日常生活、商業(yè)運(yùn)作、醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展等等，都需要電力的支持，可見，電能的存在價(jià)值與應(yīng)用價(jià)值。變電站在電網(wǎng)系統(tǒng)中扮演著重要的角色，是支撐電網(wǎng)的重要節(jié)點(diǎn)，是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要條件。110kV是電壓等級的一種，110kV變電站實(shí)屬常見，其在運(yùn)用的過程中，電壓互感器會(huì)發(fā)生故障，為了避免更大損失發(fā)生，強(qiáng)化對110kV變電站的電壓互感器故障進(jìn)行處理是關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：110kV變電站；電壓互感器；故障

電力安全一直是社會(huì)廣為關(guān)注的問題，直接關(guān)乎著人們的生命安全與財(cái)產(chǎn)安全，是影響社會(huì)穩(wěn)定的重要因素。在110kV變電站運(yùn)行的過程中，電壓互感器系統(tǒng)相對脆弱，極易受到多方面因素的影響，導(dǎo)致安全故障的產(chǎn)生，影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，會(huì)對人們生活或社會(huì)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。為了實(shí)現(xiàn)對故障的科學(xué)處理，首先應(yīng)認(rèn)識到電壓互感器的故障類型以及造成故障的原因，為故障的解除提供條件。

1 110kV變電站電壓互感器的原理分析

110kV變電站是電壓等級變電站的一種，常見的還有1000kV、750kV、500kV、220kV、35kV等多種電壓類型[1]，變電站具有高度的應(yīng)用價(jià)值，主要是用于改變電壓、控制與分配電能，在電網(wǎng)系統(tǒng)中具有高度的調(diào)節(jié)作用，以保證電路運(yùn)行的安全性。電壓互感器是變電站的重要組成部分，是由線圈、鐵心、絕緣等組成的，屬于一個(gè)帶有鐵心的變壓器。因此，其在與變壓器的存在價(jià)值相似，其是單相雙線圈，一次繞組上發(fā)現(xiàn)電壓后，鐵心就會(huì)發(fā)生磁通現(xiàn)象，由于電感應(yīng)的影響，進(jìn)而二次繞組也會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)然電壓會(huì)隨著導(dǎo)線的匝數(shù)變化而發(fā)生變化。目前，我國110kV變電站的電壓互感器主要呈現(xiàn)為電容式，分為分壓器和電磁[2]。分壓器與電容又會(huì)分為不同的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜且關(guān)鍵，影響著整個(gè)電壓互感器的運(yùn)行質(zhì)量和效果。

2 110kV變電站電壓互感器的故障以及原因分析

2.1 電容器出現(xiàn)故障

互感器在運(yùn)行的過程中，其所能承受的電壓為100/■kV，分壓器與電磁所承受的電壓為20kV[3]。系統(tǒng)運(yùn)作中，由于制造或工藝不過關(guān)，導(dǎo)致分壓器的質(zhì)量不合格，其局部受到一定的損壞，且其電壓負(fù)荷的承受能力在逐漸下降，其所承擔(dān)的電壓減少，進(jìn)而會(huì)將電壓平分給其他節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而會(huì)使得其他節(jié)點(diǎn)的電壓相較于之前有了明顯的上升，會(huì)制約整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)電能運(yùn)行的穩(wěn)定性。另外，在日常的運(yùn)作情況下，110kV變電站的電容器會(huì)發(fā)生爆炸現(xiàn)象，主要是一次繞組一段由于節(jié)點(diǎn)的缺失，導(dǎo)致一端出線放電的現(xiàn)象，是引起爆炸的主要原因。另外，油封是另一個(gè)重要的問題，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)滲油情況，也會(huì)受到外部環(huán)境的影響而導(dǎo)致潮濕現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而會(huì)影響電壓，影響電壓的正常值，同時(shí)會(huì)引起更為嚴(yán)重的爆炸現(xiàn)象。

2.2 電磁單元的故障

在電磁單元中，主要包含中間變壓器、補(bǔ)償電阻器、阻尼器，結(jié)構(gòu)與部分的不同會(huì)產(chǎn)生的故障[4]。首先中間變壓器，其在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障主要?dú)w咎于其本身存在著質(zhì)量問題，生產(chǎn)質(zhì)量不合格，密封性不強(qiáng)，其在工作時(shí)，會(huì)在電壓的作用下產(chǎn)生故障，影響著整個(gè)電磁場的運(yùn)行。在生產(chǎn)中，由于工藝制作趨于落后，導(dǎo)致其絕緣性降低，絕緣效果降低，容易被擊穿，進(jìn)而發(fā)生短路的現(xiàn)象。假設(shè)變壓器的密封效果不佳，在設(shè)備使用的過程中潮濕的空氣會(huì)進(jìn)入，會(huì)對中間變壓器形成嚴(yán)重的損壞。

2.3 絕緣單元的故障

絕緣單元是保證電路系統(tǒng)安全性的關(guān)鍵，是電網(wǎng)保護(hù)的必備措施。在電壓互感器運(yùn)行的過程，必須具備絕緣部分的保護(hù)，避免電網(wǎng)安全事故的發(fā)生。在絕緣部分，由于各方面的因素，也會(huì)導(dǎo)致絕緣系統(tǒng)受限，例如，絕緣設(shè)施出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，或者在運(yùn)送過程中不小心損壞，亦或是設(shè)備使用時(shí)間太長，絕緣效果減弱，極易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，影響著對電路的保護(hù)效果，是亟待解決的一項(xiàng)重要問題。

2.4 其他故障

除了以上三種主要故障外，還會(huì)受到其他多方面的影響，導(dǎo)致電壓互感器系統(tǒng)崩潰。第一，相關(guān)的避雷設(shè)施出現(xiàn)故障。由于在變壓器中設(shè)置的避雷設(shè)施種類繁多，以Na2O避雷器為主[5]。在避雷設(shè)備上，由于避雷設(shè)備本身的質(zhì)量問題而導(dǎo)致安全事故的現(xiàn)象層出不窮，避雷設(shè)備的制造與安裝標(biāo)準(zhǔn)不符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，其使用性能會(huì)大大降低，進(jìn)而會(huì)弱化其對電壓的負(fù)載能力；第二，管理與管理人員的疏忽，由于管理人員對電壓互感器進(jìn)行具體而詳細(xì)的檢查，為發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)螺絲松動(dòng)或規(guī)格不符合等問題，檢修力度不夠，會(huì)讓設(shè)備存在安全隱患，進(jìn)而致使故障的發(fā)生，情節(jié)嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象；第三，取決于安裝質(zhì)量。由于安裝人員的專業(yè)性不過關(guān)，導(dǎo)致安裝失誤，未嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行安裝，安裝后的試運(yùn)行力度與調(diào)試力度不夠，對相關(guān)的參數(shù)認(rèn)識不清，導(dǎo)致參數(shù)混亂，進(jìn)而導(dǎo)致電壓互感器出現(xiàn)故障。

3 110kV變電站電壓互感器故障的處理措施

110kV變電站電壓互感器故障的處理，應(yīng)從全面考慮，深度了解故障產(chǎn)生的原因與類型，從原因著手，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。文章就其故障的處理進(jìn)行分析，并將處理措施闡述如下。

第一，加強(qiáng)對制造商的監(jiān)管。導(dǎo)致一系列電壓互感器故障產(chǎn)生的主要原因是由于產(chǎn)品的質(zhì)量所致，為此，應(yīng)找準(zhǔn)源頭，國家在電力系統(tǒng)制造方面應(yīng)制定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格約束制造商的行為，對電壓互感器的質(zhì)量進(jìn)行層層把關(guān)，一旦發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量不合格者，應(yīng)加大懲處力度，以為行業(yè)提供警示，做好及時(shí)督導(dǎo)工作，從生產(chǎn)與加工環(huán)節(jié)嚴(yán)格監(jiān)管互感器的質(zhì)量問題，以降低在運(yùn)行過程中發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。

第二，增強(qiáng)檢測人員的職業(yè)操守。為了保證電壓互感器的運(yùn)行質(zhì)量，檢測人員在其中扮演著重要的角色，運(yùn)用自己的專業(yè)視角進(jìn)行變壓器各部分質(zhì)量控制，增強(qiáng)對電容器、電磁單元和絕緣單元的重視程度，對各個(gè)節(jié)點(diǎn)、避雷設(shè)備的絕緣情況、安裝質(zhì)量等都要進(jìn)行嚴(yán)格的確認(rèn)，必須全部檢驗(yàn)完畢后才可進(jìn)行投入使用。另外，應(yīng)建立嚴(yán)格的權(quán)責(zé)制度，將110kV變電站電壓互感器分為不同的故障類型，根據(jù)故障類型進(jìn)行員工權(quán)責(zé)的確定，一旦發(fā)現(xiàn)檢測力度不夠而引起安全事故，應(yīng)加大懲處的力度，以規(guī)范檢測人員的行為。

第三，建立完善的監(jiān)控系統(tǒng)裝置。為了避免嚴(yán)重安全故障所帶來的損失，應(yīng)建立完善的監(jiān)控系統(tǒng)裝置，尤其是對電容器的監(jiān)督，要對電容器尾端的接觸效果進(jìn)行確定，只有經(jīng)過性能測試后才可正常使用，同時(shí)，應(yīng)設(shè)定驗(yàn)收人員，對監(jiān)測完畢后的電容器進(jìn)行驗(yàn)收與測試，一切準(zhǔn)備就緒后，才可真正投入使用，重點(diǎn)進(jìn)行滲漏或放電現(xiàn)象的檢查，避免出現(xiàn)爆炸事故。此外，還要進(jìn)行紅外測溫工作，加大對末端的接地位置的測量力度，若發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)匯報(bào)。

4 結(jié)束語

綜上所述，110kV變電站電壓互感器故障的出現(xiàn)，為電力工作的開展帶來制約，其會(huì)受到多種因素的影響而導(dǎo)致不同故障的產(chǎn)生，通過對故障原因的分析，從中尋找突破口，以增強(qiáng)110kV變電站系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。因此，為了避免嚴(yán)重故障的產(chǎn)生，及時(shí)做好電力系統(tǒng)故障檢測工作，增強(qiáng)電力安全意識，采用切實(shí)有效的方式進(jìn)行電壓互感器故障的處理，以維持健康、和諧的社會(huì)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]張德文.110kV變電站電壓互感器故障原因研究[J].科技傳播，2012，11：106+95.

[2]王健，張小俠.110kV變電站電壓互感器故障分析[J].中國科技投資，2012，30：142.

[3]齊俊華.110kV變電站電壓互感器故障原因分析[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2012，12：18-19.

[4]歐陽文婷，佟偉光.110kV變電站電壓互感器經(jīng)常出現(xiàn)的故障原因與對策[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013，08：77.

[5]何東皓，劉桂芳.110kV變電站電壓互感器故障原因分析[J].機(jī)電信息，2014，21：56-57.