110kV變電站電壓互感器常見(jiàn)故障的探討

蘇鐘華

【摘 ?要】110kV變電站承擔(dān)著人們?nèi)粘９ぷ骱蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的供電任務(wù)，其運(yùn)行安全至關(guān)重要，而電壓互感器作為其主要設(shè)備，若出現(xiàn)故障就非常容易受到影響，從而使得變電站的運(yùn)行質(zhì)量因此受到較大影響。本文主要分析110kV變電站電壓互感器常見(jiàn)故障和處理措施，旨在為同類(lèi)型問(wèn)題提供參考。

【關(guān)鍵詞】110kV變電站;電壓互感器;故障;對(duì)策

隨著我國(guó)電力事業(yè)進(jìn)程的不斷加深，電力市場(chǎng)需求在不斷加大，對(duì)于電網(wǎng)建設(shè)和供電質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。110kV變電站作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，也得到快速發(fā)展，促使110kV變電站中的各種設(shè)備也在不斷革新。電壓互感器作為110kV變電站中的重要組成設(shè)備，電壓互感器是否發(fā)生故障直接影響著110kV變電站的正常、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

1、110kV變電站電壓互感器的原理分析

110kV變電站是電壓等級(jí)變電站的一種，常見(jiàn)的還有1000kV、750kV、500kV、220kV、35kV等多種電壓類(lèi)型，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(guó)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。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(duì)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變電站電壓互感器常見(jiàn)故障分析

2.1絕緣單元故障

絕緣單元在電壓互感器中起著舉足輕重的作用，重要性不言而喻。電壓互感器在正常運(yùn)行中會(huì)承受較大的電壓，而這些電壓主要由電壓互感器中的電磁單元與電容單元共同承受，為確保電壓互感器不會(huì)因?yàn)檫^(guò)大電壓而發(fā)生故障，就必須在電磁單元與電容單元中進(jìn)行絕緣保護(hù)設(shè)置。另外，電壓互感器日常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)檢修，若是對(duì)電壓互感器的維護(hù)檢修不當(dāng)，例如較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有進(jìn)行維護(hù)檢修，對(duì)絕緣老化或者是絕緣損壞等情況一無(wú)所知，這樣電壓互感器的絕緣性能就會(huì)大打折扣，從而導(dǎo)致電壓互感器出現(xiàn)絕緣故障。

2.2電磁單元故障

電容式互感器中的電磁主要由三部分構(gòu)成，分別是中間變壓器、補(bǔ)償電阻器和阻尼器。其中中間變壓器發(fā)生故障的原因主要是變壓器的密封性能不好，或者是中間變壓器本身的質(zhì)量因素。變壓器在制作過(guò)程中因工藝相對(duì)落后，也有可能在運(yùn)輸途中因顛簸而使絕緣受損，這些因素都會(huì)使中間變壓器在使用時(shí)發(fā)生繞組短路。另外，如果變壓器的密封性能不好，則會(huì)有一些潮濕空氣進(jìn)入，使變壓器受潮，影響繞組的阻力性能，從而給中間變壓器帶來(lái)不同程度的損壞。

2.3電容器故障

110kV變電站電壓互感器運(yùn)行時(shí)，分壓電容的電壓負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)值為20kV，但是在實(shí)際中由于諸多因素的影響，導(dǎo)致分壓電容很難達(dá)到電壓負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)值，導(dǎo)致電壓持續(xù)上升，最終對(duì)110kV變電站的正常、安全運(yùn)行造成了嚴(yán)重的影響。電容器故障出現(xiàn)原因主要包括以下幾方面：①?zèng)]有在電容器一次繞組末端合理設(shè)置連接點(diǎn)或者是設(shè)置的電容器連接點(diǎn)受損化，導(dǎo)致電容器發(fā)生放電，出現(xiàn)懸浮電壓，引發(fā)安全事故。②電容器油封出現(xiàn)受潮或者滲油情況，導(dǎo)致電壓互感器故障。電容器油封出現(xiàn)受潮情況，會(huì)嚴(yán)重干擾電壓互感器的介質(zhì)和電壓，導(dǎo)致電容器容量下降;電容器油封出現(xiàn)滲油情況，會(huì)快速升高電容器內(nèi)部溫度，使得電容器構(gòu)件被損壞，最終導(dǎo)致電壓互感器出現(xiàn)故障。

3、110kV變電站電壓互感器處理措施

3.1采用合適檢測(cè)方法

針對(duì)110kV變電站的電壓互感器故障問(wèn)題，必須采用合適的檢測(cè)方法，其一，經(jīng)驗(yàn)檢測(cè)法，由經(jīng)驗(yàn)豐富的檢修人員依靠自身專(zhuān)業(yè)知識(shí)和以往經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)傳統(tǒng)的聽(tīng)、看、摸等方式，檢查電壓互感器故障情況;其二，儀器檢測(cè)法，運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)檢查電壓互感器故障情況，如紅外熱成像技術(shù)，可以全面探查電壓互感器的整體情況，科學(xué)確定電壓互感器故障位置。

3.2優(yōu)化電壓互感器設(shè)計(jì)

由于諸多因素的影響，使得電壓互感器故障檢測(cè)難度較大，其中電壓互感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素就是導(dǎo)致電壓互感器故障檢測(cè)難度大的重要影響因素。因此，電壓互感器的設(shè)計(jì)單位必須重視這一情況，通過(guò)與供電企業(yè)進(jìn)行溝通，了解電壓互感器實(shí)際應(yīng)用需求，從而不斷優(yōu)化電壓互感器設(shè)計(jì)，包括電壓互感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和元器件設(shè)計(jì)。這樣不僅有助于提高電壓互感器使用質(zhì)量，增加其使用壽命，確保其運(yùn)行安全，還能為電壓互感器故障檢修提供便利。

3.3規(guī)范電壓互感器制造

電壓互感器運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于110kV變電站的安全性有著重要影響，所以為了保障電壓互感器的使用性能和使用壽命，應(yīng)規(guī)范電壓互感器的加工制造，針對(duì)電壓互感器的加工制造，出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)，保障電壓互感器加工制造質(zhì)量。同時(shí)，在加工制造電壓互感器時(shí)，盡量不要設(shè)置避雷器，防止發(fā)生避雷器擊穿現(xiàn)象，并且相關(guān)生產(chǎn)廠家應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)法律規(guī)定，規(guī)范加工制作工藝，提高電壓互感器加工制作質(zhì)量。

3.4做好運(yùn)行維護(hù)

在110kV變電站運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)做好以下內(nèi)容：其一，相關(guān)工作人員應(yīng)全面了解電壓互感器的運(yùn)行維護(hù)工作，建立一支高素質(zhì)的維護(hù)檢修團(tuán)隊(duì)，結(jié)合110kV變電站運(yùn)行情況和電壓互感器故障狀況，編制科學(xué)有效的維護(hù)措施，加強(qiáng)電壓互感器維護(hù)管理;其二，強(qiáng)化工作人員的安全防范意識(shí)，準(zhǔn)確掌握電壓互感器故障情況，有效消除電壓互感器的鐵磁諧振現(xiàn)象，保障110kV變電站運(yùn)行安全。

3.5增強(qiáng)檢測(cè)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(cè)人員在其中扮演著重要的角色，運(yùn)用自己的專(zhuān)業(yè)視角進(jìn)行變壓器各部分質(zhì)量控制，增強(qiáng)對(duì)電容器、電磁單元和絕緣單元的重視程度，對(duì)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(lèi)型，根據(jù)故障類(lèi)型進(jìn)行員工權(quán)責(zé)的確定，一旦發(fā)現(xiàn)檢測(cè)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(cè)人員的行為。

3.6加強(qiáng)維護(hù)檢修

通常情況下，110kV變電站電壓互感器保持長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行狀態(tài)，為了確保其長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中狀態(tài)始終處于正常范圍，就必須加強(qiáng)電壓互感器維護(hù)檢修，維護(hù)檢修人員必須做好維護(hù)檢修工作。對(duì)電壓互感器進(jìn)行維護(hù)檢修時(shí)，必須對(duì)電壓互感器有全面仔細(xì)的了解，例如其使用性能，工作原理，內(nèi)部元器件位置等，同時(shí)結(jié)合實(shí)際情況制定科學(xué)合理的維護(hù)檢修措施，加強(qiáng)電壓互感器維護(hù)管理，以便為電壓互感器維護(hù)檢修工作的順利進(jìn)行與完成提供可靠的保障。另外，應(yīng)不斷強(qiáng)化維護(hù)檢修人員的故障預(yù)防意識(shí)和安全意識(shí)，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓互感器故障征兆，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行處理。

結(jié)語(yǔ)

總之，電壓互感器故障是110kV變電站故障中比較常見(jiàn)的一種，電壓互感器作為110kV變電站的重要組成設(shè)備，重要性不言而喻，因此，必須重視電壓互感器故障，對(duì)故障原因和故障類(lèi)型進(jìn)行仔細(xì)分析，結(jié)合實(shí)際情況采取相應(yīng)的處理措施，從而提高電壓互感器故障檢測(cè)效率，確保電壓互感器的運(yùn)行安全和穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇敏.110kV變電站電壓互感器故障原因及解決對(duì)策[J].中國(guó)科技縱橫，2015（16）：175-175.

[2]黃鳳英，劉忠民，牟小雪.變電站母線電壓互感器常見(jiàn)故障原因分析[J].通訊世界，2016（6）：161-161.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)沭陽(yáng)縣供電公司）