談志強 遲志鵬 李斌斌

摘 要：對于配電所電壓互感器的燒損原因進行分析，并根據(jù)設(shè)備運行情況，提出解決問題的對策和方法。

關(guān)鍵詞：配電所；電壓互感器；燒損；對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.140

電壓互感器是鐵路變配電所的重要設(shè)備，是一、二次系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)元件，在變配電所的安全運行過程中起到了保護、監(jiān)控的重要作用，因各方面的原因管內(nèi)10kV配電所每年都會發(fā)生燒損電壓互感器的情況，嚴(yán)重影響信號供電的安全，干擾鐵路運輸安全。下面簡單探討一下電壓互感器的燒損原因及對策。

1 電壓互感器原理及使用情況

電壓互感器是一個小容量的變壓器，其工作原理、基本結(jié)構(gòu)、繞組的連接方式都與電力變壓器相同；電壓互感器具有額定的電壓比。在變配電所主要采用有兩只或三只互感器組成的互感器組，少量使用單只電壓互感器；分別應(yīng)用于線路和母線保護和監(jiān)控，使用的電壓互感器二次都具有兩個線圈，其中一個用于測量電壓回路，用于監(jiān)控線路電壓情況；另外一個用于保護電壓回路，為保護提供電壓值，輸出電壓為110V或者是220V；電壓互感器在正常運行中，其副繞組所接測量儀表和繼電器的電壓線圈阻抗很大，二次電流很小，電壓互感器副邊工作近似開路狀態(tài)，相當(dāng)于變壓器副邊空載運行。為此，電壓互感器副邊必須加裝熔斷器，副繞組一端必須可靠接地。

2 燒損的原因分析

經(jīng)過統(tǒng)計，2017年某市供電局的10kV配電所共發(fā)生燒損的互感器的故障9起，燒損電壓互感器共計11只，其中JDZ-10型10只，JDZJ-10型1只，其中線路電壓互感器燒損4只，母線電壓互感器燒損7只。經(jīng)了解所燒損的電壓互感器均未裝設(shè)阻尼裝置，具體情況如下：

通過對互感器的絕緣等情況的分析，具體原因分析如下：

（1）電壓互感器諧振原因。①當(dāng)線路空載或在送電的過程中，當(dāng)線路容抗與電壓互感器組等設(shè)備感抗相一致時，容易發(fā)生諧振；發(fā)生諧振時由于各相對地參數(shù)不平衡，加上合閘瞬間相位角的原因，導(dǎo)致一相至兩相，甚至三相同時出現(xiàn)諧振現(xiàn)象，此時電壓互感器組的開口處電壓升高，超過定值，發(fā)出報警信號。 ②當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，故障點流過電容電流，未接地的兩相相電壓增大根號 3倍，這將嚴(yán)重影響線路和電氣設(shè)備的安全運行（此時電壓互感器的勵磁阻抗很大，故流過的電流很小）。

（2）電壓互感器的直流電阻原因。鐵路變配電所的電壓互感器采用中性點直接接地的形式，線路電壓互感器組一般采用兩只單相電壓互感器VV接線的方式，母線電壓互感器組一般由三只單相電壓互感器或由JSJW-10型單只構(gòu)成，一般采用Yyn0的接線方式。兩只或三只單相電壓互感器組，由于每只電壓互感器的直流電阻不盡相同，在運行過程中，每只電壓互感器所分配承載的電壓值不同，特別在故障情況下，各只電壓互感器的承載電壓更會出現(xiàn)嚴(yán)重不平衡，對電壓互感器的絕緣水平損壞較大，長時間的故障運行，會出現(xiàn)絕緣擊穿，發(fā)生電壓互感器燒損情況。

（3）電壓互感器的使用年限原因。電壓互感器的使用年限一般為15年，據(jù)調(diào)查，某市供電局部分配電所的電壓互感器使用年限已超過20年，其中部分JSJW-10型使用已接近30年。由于設(shè)備超大修期運行，加之檢修、試驗不到位等，設(shè)備的絕緣老化比較嚴(yán)重，直流電阻變化較大，交流耐壓值下降，漏滲油情況時有發(fā)生，由于對設(shè)備的上述異常變化情況掌握不夠，設(shè)備長時間帶缺陷運行，一旦發(fā)生故障，容易造成線圈絕緣擊穿同時引起匝間、層間短路，燒損電壓互感器。

（4）電壓互感器的質(zhì)量原因。電壓互感器的生產(chǎn)廠家較多，產(chǎn)品的質(zhì)量也參次不齊，由于生產(chǎn)廠家對出廠產(chǎn)品的質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，許多電壓互感器存在先天質(zhì)量缺陷；同時由于使用單位對新投運設(shè)備的試驗、檢測不夠重視，相當(dāng)數(shù)量的新投運設(shè)備未經(jīng)交接試驗，致使部分存在質(zhì)量缺陷的設(shè)備投入運行，留下極大安全隱患。

3 分析對策如下

（1）加裝阻尼裝置。為消除諧振對電壓互感器的危害，通常在電壓互感器組的高壓側(cè)中性點串接或者開口三角處并接電阻性阻尼裝置，使設(shè)備側(cè)呈現(xiàn)電阻性，一是減小線路容抗與電壓互感器組等設(shè)備感抗相一致的情況，避免諧振情況的發(fā)生；二是當(dāng)在發(fā)生諧振后，非故障相的高電荷部分通過阻尼裝置流入地，通過其衰減部分高電荷，減小諧振對電壓互感器的的危害，減少燒損電壓互感器的幾率。

（2）測試直流電阻值。對于新投用的電壓互感器，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)對電壓互感器的電阻值進行測量，一次繞組直流電阻值測量值，與換算到同一溫度下的出廠值相比較，相差不宜大于10%。二次繞組直流電阻測量值，與換算到同一溫度下的出廠值，相差不宜大于15%。對于已投入用的設(shè)備，每年預(yù)防性試驗時的測量電壓互感器一次繞組的直流電阻與產(chǎn)品出廠值或初始值應(yīng)無明顯差別。

（3）設(shè)備維修及更新。對于超過使用年限的電壓互感器，應(yīng)密切關(guān)注其運行狀態(tài)，對于絕緣電阻、交流耐壓、電壓比和直流流電阻等參數(shù)要及時測試，對于漏滲油等外觀異常要加強巡視，保證其運行正常。對于超年限運行的設(shè)備要及時提報計劃進行維修，對已維修價值并且故障頻發(fā)的老式設(shè)備，應(yīng)逐步淘汰并更換為新型設(shè)備。

（4）把好驗收準(zhǔn)入關(guān)。對于新投運的設(shè)備，必須嚴(yán)格按照GB 50150-2006規(guī)定的項目進行交接試驗，應(yīng)由具有資質(zhì)的單位進行試驗，同時出具符合國家計量認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的檢驗報告，確保試驗質(zhì)量，對于未經(jīng)試驗或者未提供交接試驗報告的產(chǎn)品不能通過驗收；對于質(zhì)量存在缺陷的設(shè)備，堅決不能投入使用，把好設(shè)備準(zhǔn)入關(guān)。

4 結(jié)束語

電壓互感器的使用應(yīng)該從設(shè)備選型階段開始加以重視，對于設(shè)備的運行、檢修、試驗等環(huán)節(jié)進行嚴(yán)格控制，保證設(shè)備質(zhì)量有序可控，確保供電安全可靠。

參考文獻：

[1]林永順，董文海.牽引變電所（第二版）[M].北京：中國鐵道出版社，2002.

[2]電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)[M].中國計劃出版社， GB50150-2006.

作者簡介：談志強（1985-），男，湖北宜昌人，本科，助理工程師，研究方向：國際電力工程管理。