孫 華

（江蘇省電力公司蘇州市吳江供電公司，江蘇 吳江 215200）

電壓互感器與變壓器有一定的相似之處，都具有線路電壓轉(zhuǎn)換的功能，但兩者的目的不同。電壓互感器對電壓轉(zhuǎn)換的目的，是為了給繼電保護裝置、測量設(shè)備等提供電能，以便其對線路中的電壓、電流、功率等進行準確的測量，并且對線路中發(fā)生故障后香瓜設(shè)備的保護。電壓互感器的種類很多，其中電容式電壓互感器使用范圍最廣。在電壓互感器運行過程中，一旦發(fā)生故障，就會對變電站運行穩(wěn)定性造成影響，并且電壓互感器故障的類型、成因多種多樣，需要對其進行認真的分析，提出行之有效的解決措施。

1 電壓互感器的結(jié)構(gòu)原理分析

電壓互感器的構(gòu)成部分包括線圈、鐵心、絕緣等，其運行原理與變壓器相似。其基本結(jié)構(gòu)通常為單相雙線圈，當施加電壓在一次繞組上時，鐵心會產(chǎn)生相應(yīng)的磁通，同時，在電感應(yīng)的作用下，二次繞組也會產(chǎn)生電壓。繞組匝數(shù)改變，兩次電壓比也不同。被測電壓可單使用，也可三相使用，三線圈互感器多一個線圈，正常工作時，三相電壓是對稱的，第三線上的三相感應(yīng)電動勢之和為零。發(fā)生單相接地狀況時，第三線圈會起到一定的保護作用。

2 110kV 變電站電壓互感器故障原因

現(xiàn)階段，我國110kV 變電站中采用的電壓互感器主要以電容式互感器為主，其主要有電容分壓器以及電磁兩個單元組成。其中電容分壓器又分為分壓電容以及主電容兩部分；電磁單元包括補償電阻器、阻尼器、中間變壓器。根據(jù)不同的電壓等級，使用的設(shè)備數(shù)量、類型等也不盡相同。下面就從電壓互感器的各個組成部分出發(fā)，分析產(chǎn)生故障的原因：

2.1 電容器故障

在電壓互感器正常運行情況下，互感器電壓負載為110/根號三kV，分壓電容器以及電磁單元負載為20kV。但是在運行過程中，由于工藝水平或其他原因，分壓電容器會受到損壞，導(dǎo)致其承受電壓荷載的能力下降，其他節(jié)承擔(dān)流經(jīng)故障處的電壓，導(dǎo)致其他節(jié)電壓升高，對整個系統(tǒng)的運行造成影響。在電容器中，一次繞組末端需要有一個良好的連接點，如果連接點缺失或受損，在一次繞組的末端會形成一個額外的電容，形成懸浮電壓，導(dǎo)致電容器一次繞組末端放電，嚴重情況會導(dǎo)致爆炸事件發(fā)生。電容器的油封出現(xiàn)問題也是導(dǎo)致互感器故障的原因之一，主要的問題包括滲油、受潮等，如果受潮，就會對電壓以及介質(zhì)造成干擾，是電容器的容量下降；如果油封出現(xiàn)滲油現(xiàn)象，會導(dǎo)致電容器其他元件升溫，使元件變形，嚴重情況會引發(fā)爆炸。

2.2 電磁單元故障

電磁單元主要有中間變壓器、補償電阻器、阻尼器三部分構(gòu)成。中間變壓器出現(xiàn)故障的原因主要表現(xiàn)為變壓器密封性以及本身的質(zhì)量問題。在制造過程中由于制作工藝樓后，或者在運輸過程中設(shè)備遭到損壞，導(dǎo)致絕緣受損，就會造成在其使用過程中出現(xiàn)絕緣擊穿現(xiàn)象，造成繞組短路。密封性如果不合格，設(shè)備中可能會進入一定潮濕空氣，導(dǎo)致設(shè)備受潮，降低繞組的阻性，容易發(fā)生擊穿現(xiàn)象，對中間變壓器造成損壞。另外，底座不嚴也是造成故障的原因之一，由于底座問題，導(dǎo)致水汽進入，鐵心被不斷的腐蝕，絕緣老化加快。

2.3 絕緣單元故障

110kV 變電站電壓互感器運行過程匯總，電磁單元、電容單元都需要承受一次電壓，這就需要在各個單元中設(shè)置絕緣保護，避免電壓過高對整個系統(tǒng)運行造成影響。絕緣部分故障也是互感器故障主要的表現(xiàn)形式，導(dǎo)致絕緣部分故障的原因很多，包括絕緣部件老化等，在運輸過程中，由于缺少必要的保護措施，導(dǎo)致設(shè)備絕緣部分受損，影響其絕緣性能；另外，設(shè)備使用時間過長，絕緣老化現(xiàn)象嚴重，但沒有及時的更換，導(dǎo)致滲油、密封性差等現(xiàn)象發(fā)生，從而引發(fā)絕緣故障。

2.4 其他故障原因

除了上述故障原因外，還包括以下幾個方面的原因：（1）避雷器故障?，F(xiàn)階段，變電站電壓互感器中設(shè)置的避雷器種類很多，避雷器材料多種多樣，常見的為氧化鋅避雷器。如果避雷器本身質(zhì)量不合格或運輸、安裝過程中沒有嚴格按照相關(guān)標準實施，就會影響避雷器的性能，降低其電壓承受能力。（2）在電壓互感器投入運行后，管理人員沒有對其進行認真的檢修，沒有及時發(fā)現(xiàn)諸如螺絲松動等問題，導(dǎo)致設(shè)備二次電壓發(fā)生異常，嚴重情況會引發(fā)爆炸；（3）在現(xiàn)場安裝過程中，安裝人員沒有按照安裝規(guī)范進行，并且沒有在安裝后進行試運行以及必要的調(diào)試，導(dǎo)致相關(guān)參數(shù)存在不匹配現(xiàn)象。

3 110kV 變電站電壓互感器故障處理對策

針對110kV 變電站電壓互感器故障原因，需要采取有效的措施進行解決，筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，現(xiàn)提出以下幾點建議：

對于電壓互感器的制造廠商來說，應(yīng)該積極采用先進的制造工藝，確保產(chǎn)品的質(zhì)量；變電運行人員，應(yīng)該加強對電壓互感器的檢測工作，包括對其運行頻率、電壓值等的檢測，發(fā)現(xiàn)異常及時的進行處理。

對于剛投入使用的電容器，要對其嚴格把關(guān)，保證電容器尾端接觸良好，否則應(yīng)禁止進入使用；檢修工作結(jié)束后，工作人員在驗收過程中，應(yīng)包括對電容器末端接地情況的驗收，這就要求工作人員對相關(guān)知識非常了解；設(shè)備的巡視，除了本職項目，還要對電容設(shè)備的端裝置進行檢查，看其是否存在滲漏或放電現(xiàn)象；在進行紅外測溫過程中，也應(yīng)增加對末端接地位置進行測量，如果發(fā)現(xiàn)異常，及時向有關(guān)部門匯報。

在變電站系統(tǒng)中安裝相應(yīng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)，對變電站系統(tǒng)運行進行實時檢測。如果發(fā)生故障，并經(jīng)過初步判斷為電壓異常是，可以在帶電情況下，通過對電壓互感器中電壓容量、介質(zhì)耗損等情況的測量，對故障類型、性質(zhì)等進行準確的判斷。

4 總結(jié)

我國電力行業(yè)正處于快速發(fā)展的新階段，電網(wǎng)規(guī)模逐漸增加。電壓互感器在電網(wǎng)運行中起著關(guān)鍵的作用，能夠通過對電壓的調(diào)節(jié)，保證電力計量準確性以及繼電保護裝置正常工作。但是在電壓互感器實際運行過程中容易發(fā)生各類故障，并且造成故障的原因繁多，這就需要根據(jù)通過有效的檢測，判斷故障類型以及造成故障的原因，采取有效的針對性措施進行處理。

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