110kV變電站電壓互感器故障原因及解決對策

蘇敏

【摘 要】隨著社會的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷的進(jìn)步，我國在科學(xué)、文化、經(jīng)濟(jì)等方面的發(fā)展都達(dá)到了世界先進(jìn)水平。為了滿足各方面的發(fā)展，首先就要做好基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，110kV輸電線路作為電力輸送的基礎(chǔ)電路，其建設(shè)的完善性直接關(guān)系到人們生產(chǎn)、生活的穩(wěn)定。110kV輸電線路由輸電線、桿塔、變電站及其它部件組成，其中變電站的作用是改變電壓，從而便于電力的輸送和用戶的使用。由此可看出，變電站在輸電線路的作用十分重要，保證變電站的穩(wěn)定可以極大的提升電力輸送的質(zhì)量。本文就110kV變電站當(dāng)中的電壓互感器這一主體進(jìn)行研究，闡述其故障的產(chǎn)生及其原因，并且提出改進(jìn)措施。

【關(guān)鍵詞】110kV輸電線路 變電站 電壓互感器

電壓互感器（Potential transformer 簡稱PT，Voltage transformer也簡稱VT），它和變壓器十分相似，都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大；而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來給測量儀表和繼電保護(hù)裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保護(hù)線路中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過一千伏安。所以，電壓互感器在構(gòu)造上也和變壓器大同小異，都是由一次繞組和二次繞組兩個部分組成。

1 電壓互感器的原理

電壓互感器作用于變壓器相近，因此，在組成方面它也是由鐵芯、線圈以及絕緣材料等構(gòu)成。一般情況下，它的內(nèi)部有兩個線圈（線圈的匝數(shù)不同），線圈繞著不同鐵芯分別組成電磁鐵，其中一個線圈在通電的情況下產(chǎn)生磁通，從而使另一個線圈在電磁感應(yīng)下產(chǎn)生一定的電壓。對于測量電壓可以單獨(dú)使用，也可以三相使用，三相需要多配置一個線圈。

2 電壓互感器的穩(wěn)定性分析

由于電壓互感器自身的阻抗較小，所以只要它的副邊發(fā)生短路，電流將急劇增長而燒毀線圈。為此，電壓互感器的原邊接有熔斷器，副邊可靠接地，以免原、副邊絕緣損毀時，副邊出現(xiàn)對地高電位而造成人身和設(shè)備事故。測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結(jié)構(gòu)，其原邊電壓為被測電壓（如電力系統(tǒng)的線電壓），可以單相使用，也可以用兩臺接成V-V形作三相使用。三相使用時，三個線圈所產(chǎn)的電勢總和為零，如果進(jìn)行單相接地，第三個線圈就會對被測設(shè)備起到保護(hù)作用。

3 電壓互感器的常見故障

3.1 電容器故障

互感器在運(yùn)行過程當(dāng)中，由于質(zhì)量問題或者其它原因，致使其中的電容器極易受到損壞，從而影響整體承受電壓的能力，導(dǎo)致其它節(jié)點(diǎn)承受的電壓增加，使得整個互感器的能力受到抑制。在電容器當(dāng)中，一次繞組的末端必須具有一個完好的連接，如果連接出現(xiàn)損壞，就會使其產(chǎn)生一個懸浮電壓，嚴(yán)重的時候會導(dǎo)致電容器產(chǎn)生爆炸。此外，電容器的油封不完善也是導(dǎo)致其產(chǎn)生故障的原因之一，它的影響主要表現(xiàn)在電容器的容量降低和其它元件的損壞。

3.2 電磁單元故障

一般電磁單元都是由中間變壓器、補(bǔ)償電阻器、阻尼器組成。實(shí)際當(dāng)中變壓器出現(xiàn)問題通常是密封性不夠或者生產(chǎn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，生產(chǎn)運(yùn)輸過程當(dāng)中，由于外部原因?qū)е伦儔浩鞯慕^緣物質(zhì)產(chǎn)生損傷，從而導(dǎo)致變壓器的絕緣物質(zhì)在使用過程當(dāng)中被電流擊穿，致使繞組短路。設(shè)備如果生產(chǎn)時，密封達(dá)不到要求就會導(dǎo)致使用過程當(dāng)中潮氣進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，從而使繞組的電阻降低，引發(fā)電流擊穿現(xiàn)象，導(dǎo)致中間變壓器發(fā)生損害。有時候，底座在安裝或者生產(chǎn)時，嚴(yán)實(shí)度不足，也會導(dǎo)致潮氣的進(jìn)入，引發(fā)一系列故障。

3.3 絕緣單元故障

電壓互感器在變電站當(dāng)中運(yùn)行過程都會有電流的流動，而為了保證電壓過高影響設(shè)備整體，就必須要采取絕緣措施。絕緣故障是導(dǎo)致互感器故障的主要原因之一，而實(shí)際當(dāng)中，絕緣故障主要表現(xiàn)是：絕緣物質(zhì)老化和絕緣物質(zhì)的損壞。絕緣部件由于長時間的使用，沒有進(jìn)行及時的更換，導(dǎo)致絕緣物質(zhì)的老化，從而影響設(shè)備的密封性，產(chǎn)生較多間接的影響；絕緣部件在運(yùn)輸過程當(dāng)中，沒有采取保護(hù)措施，導(dǎo)致絕緣物質(zhì)產(chǎn)生破壞，影響絕緣性能。

3.4 其他故障

除以上描述的故障意外，實(shí)際當(dāng)中還存在以下故障：①避雷針故障，主要表現(xiàn)在避雷針的質(zhì)量達(dá)不到要求，影響其性能。②設(shè)備安裝完成之后，由于安裝人員沒有進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，導(dǎo)致設(shè)備安裝存在問題，影響設(shè)備的功能。③安裝人員在安裝過程當(dāng)中沒有按照規(guī)范進(jìn)行，按照完成后也沒有進(jìn)行試運(yùn)行和調(diào)試，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計(jì)不符。

4 故障處理措施

針對以上問題，筆者給出以下建議：首先，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格規(guī)范電壓互感器設(shè)備生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)行為，保證設(shè)備的源頭不存在問題；其次，是設(shè)備進(jìn)場時要對其進(jìn)行質(zhì)量的檢查和合格證的驗(yàn)收，防止設(shè)備運(yùn)輸過程當(dāng)中發(fā)生損傷；安裝過程當(dāng)中，要派遣專業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)督，安裝完成后要求廠家試運(yùn)行，保證設(shè)備安裝完善之后再簽字驗(yàn)收；設(shè)備使用前，要進(jìn)行的檢查和測試，進(jìn)一步的為設(shè)備的質(zhì)量提供保證；設(shè)備投入使用過后，也定時對設(shè)備進(jìn)行檢修，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，保證設(shè)備安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，檢修工作包括：①檢查設(shè)備的嚴(yán)密性，防止設(shè)備內(nèi)部受到濕氣的侵入，引起設(shè)備的故障；②設(shè)備運(yùn)行過程當(dāng)中，要及時檢查設(shè)備各部分溫度、電壓大小，一旦發(fā)現(xiàn)溫度或電壓超出此部分的承受限度，就要采取節(jié)流措施；建立專業(yè)的設(shè)備監(jiān)管系統(tǒng)和人員團(tuán)隊(duì)，對設(shè)備故障發(fā)生的原因、過程和維修方式進(jìn)行記錄、保存，為此后進(jìn)行相應(yīng)的維修提供參考；再者是加強(qiáng)變電站檢查、維護(hù)、管理人員的設(shè)備故障防范意識的培養(yǎng)，從而保證設(shè)備管理工作的穩(wěn)定性；最后，是要加大電力設(shè)備設(shè)施的資金投入，保證舊設(shè)備及時進(jìn)行更換和維護(hù)，提升設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

電壓互感器作為變電站重要的電氣設(shè)備，其穩(wěn)定性關(guān)系到整個變電站的運(yùn)行穩(wěn)定。110kV變電站作為輸電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中重要的一環(huán)，保證其設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行可以極大的提升電力輸送的品質(zhì)，為人們的生產(chǎn)、生活提供保障。

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