電壓互感器的常見(jiàn)故障及解決對(duì)策

岳斌

摘要：電壓互感器作為一種公用的一次設(shè)備在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。無(wú)論是互感器本身還是二次回路出現(xiàn)問(wèn)題。都將給整個(gè)二次系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重影響。因此對(duì)其故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和處理具有現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：電壓互感器;故障;對(duì)策

1. 電壓互感器概述

1.1電壓互感器的定義

電壓互感器和變壓器很相像，都是用來(lái)變換線(xiàn)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，一般都是以千伏安或兆伏安為計(jì)算單位;而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來(lái)測(cè)量線(xiàn)路的電壓、功率和電能。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(guò)一千伏安。

電壓互感器是一個(gè)帶鐵心的變壓器，它主要由一、二次線(xiàn)圈、鐵心和絕緣組成。在互感器工作中，是通過(guò)改變一次、二次繞組的線(xiàn)圈數(shù)量來(lái)提升電壓比，通過(guò)接通測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)裝置來(lái)進(jìn)行工作的。

1.2電壓互感器的類(lèi)型

電壓互感器主要分為兩種：一種是電磁式電壓互感器，另外一種是電容式電壓互感器，但是電磁式電壓互感器是較傳統(tǒng)的電壓互感器。相較之下，電容式電壓互感器具有一定的優(yōu)越性，目前，電容式電壓互感器在110kV及以上系統(tǒng)中運(yùn)用較多。

2. 電壓互感器常見(jiàn)故障和分析

電壓互感器常見(jiàn)故障現(xiàn)象為：一次熔斷器熔斷、二次空氣開(kāi)關(guān)跳閘、回路斷線(xiàn)故障。

電壓互感器一次側(cè)熔斷器熔斷主要是以下原因引起的：①電壓互感器內(nèi)部繞組發(fā)生層間、匝間或者相間短路故障;②電壓互感器一、二次回路故障，導(dǎo)致電壓互感器過(guò)電流;③過(guò)負(fù)荷運(yùn)行或長(zhǎng)期運(yùn)行，熔斷器接觸部分發(fā)生銹蝕導(dǎo)致接觸不良;④感應(yīng)雷電波致使電壓互感器鐵芯磁場(chǎng)接近飽和;⑤鐵磁諧振作用;⑥中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地，使非接地相電壓升高到線(xiàn)電壓，以及發(fā)生間歇性電弧接地時(shí)產(chǎn)生數(shù)倍過(guò)電壓，都會(huì)使電壓互感器鐵芯飽和，致使電壓互感器電流劇增。

電壓互感器二次側(cè)空氣開(kāi)關(guān)跳閘多為二次回路導(dǎo)線(xiàn)受潮、腐蝕及損傷而發(fā)生一相接地、兩相接地短路;負(fù)荷設(shè)備內(nèi)部存在金屬性短路，也會(huì)造成其空氣開(kāi)關(guān)跳閘。二次電壓回路短路時(shí)，通?；ジ衅鲀?nèi)部會(huì)發(fā)出異常響聲，但高壓熔斷器不會(huì)熔斷。

回路斷線(xiàn)故障通常是由于回路接線(xiàn)松動(dòng)、重動(dòng)接點(diǎn)接觸不良等原因，發(fā)生回路故障通常會(huì)出現(xiàn)以下明顯警示現(xiàn)象，監(jiān)控裝置會(huì)報(bào)出“××電壓互感器回路斷線(xiàn)”報(bào)文，母線(xiàn)電壓指示為零或三相電壓不平衡，有功功率數(shù)值指示異常，低電壓繼電器動(dòng)作等。

3. 電壓互感器常見(jiàn)故障處理方法

3.1電壓互感器一次熔斷器熔斷故障

如果是互感器一次熔絲熔斷，則拉開(kāi)互感器隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行更換。更換后要注意檢查互感器一次熔斷器座在裝上高壓熔斷器后，彈片是否有松動(dòng)現(xiàn)象。更換高壓側(cè)一次熔斷器應(yīng)有專(zhuān)人監(jiān)護(hù)，注意保持與帶電設(shè)備的安全距離，防止發(fā)生人身觸電事故;停用電壓互感器應(yīng)考慮到對(duì)繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和電能計(jì)量的影響，必要時(shí)應(yīng)將主變保護(hù)裝置的本側(cè)（與電壓互感器同側(cè)）保護(hù)復(fù)壓開(kāi)放其它側(cè)復(fù)壓功能和自動(dòng)裝置停用，防止誤動(dòng)作;更換熔斷器必須采用符合標(biāo)準(zhǔn)的熔斷器，不能用普通熔斷器代替，應(yīng)選擇有骨架的熔斷器，10kV熔體的長(zhǎng)度應(yīng)大于60cm，10kV熔斷器2A耐流時(shí)間小于2min，35kV熔斷器3A耐流時(shí)間小于2min。

同一變電站如多次頻繁出現(xiàn)電壓互感器一次熔斷器熔斷的情況，則在處理時(shí)必須擴(kuò)大數(shù)據(jù)收集范圍，跳出電壓互感器本身范圍進(jìn)行分析檢查，將分析的重點(diǎn)放在故障錄波數(shù)據(jù)的提取分析上，通過(guò)對(duì)錄波數(shù)據(jù)的分析，明確熔斷器熔斷原因，從而有針對(duì)性的采取處理措施。

如圖1為鐵磁諧振引起熔絲熔斷，則針對(duì)鐵磁諧振制定治理措施。

措施一：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)改造為小電阻、消弧線(xiàn)圈并小電阻接地等方式可防治鐵磁諧振。

措施二：使用一次SiC消諧器進(jìn)行防治。一次SiC消諧器有良好的消諧性能，但在斷線(xiàn)的極端運(yùn)行工況下防護(hù)效果差;接地和有線(xiàn)路過(guò)電壓時(shí)，SiC消諧器抬高了互感器N端電壓，通常10kV系統(tǒng)N端電壓可達(dá)7kV及以上，35kV系統(tǒng)可達(dá)10kV及以上，容易引起分級(jí)絕緣互感器N端絕緣破壞。

措施三：采用二次消諧器進(jìn)行防治，如圖2。消諧裝置監(jiān)測(cè)電磁式電壓互感器零序開(kāi)口三角回路電壓、電流，當(dāng)監(jiān)測(cè)到諧振，則投入二次阻尼，吸收諧振能量。

措施四：將電壓互感器更換為全絕緣式或者4PT式，通過(guò)增大互感器的直流電阻，減小諧振區(qū)域，降低鐵磁諧振發(fā)生的概率。

3.2電壓互感器二次側(cè)空氣開(kāi)關(guān)跳閘

電壓互感器二次側(cè)空氣開(kāi)關(guān)跳閘后，電氣運(yùn)行人員應(yīng)檢查空氣開(kāi)關(guān)跳閘情況，在檢查電壓二次回路未發(fā)現(xiàn)明顯故障點(diǎn)情況下，可將二次側(cè)空氣開(kāi)關(guān)試送一次。若二次測(cè)空氣開(kāi)關(guān)再次跳閘，不得再合二次空氣開(kāi)關(guān)。

當(dāng)某一電壓互感器二次回路故障時(shí)，嚴(yán)禁將正常電壓互感器二次回路與之并列。若在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)電壓互感器二次電壓異常升降，應(yīng)對(duì)其電壓變化和發(fā)展情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)對(duì)電壓互感器外觀進(jìn)行及時(shí)檢查，并將檢查結(jié)果向調(diào)度及設(shè)備運(yùn)維部門(mén)匯報(bào)。申請(qǐng)將電壓互感器停運(yùn)，并作全面檢查。

3.3回路斷線(xiàn)故障

處理回路線(xiàn)路故障首先查看電壓互感器二次側(cè)空氣開(kāi)關(guān)情況，如空開(kāi)在合位，且空開(kāi)上下端電壓正常，接著應(yīng)檢查各裝置告警情況，如斷線(xiàn)暫時(shí)無(wú)法處理，則應(yīng)及時(shí)調(diào)整有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行方式，停用相關(guān)保護(hù)功能及自動(dòng)裝置，防止保護(hù)誤動(dòng)作。

4. 結(jié)語(yǔ)

處理電壓互感器故障是電力系統(tǒng)檢測(cè)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(shí)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(jiàn)處理方法為理論基礎(chǔ)，充分結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行判斷和處理。

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