安賀松

摘要：本文主要介紹了 10kV 互感器在運行中存在的問題及對出現(xiàn)故障的原因進行分析，并提出了改進措施，為相關(guān)變電站設(shè)備選型提供了實踐經(jīng)驗，供運行和檢修部門參考。

關(guān)鍵詞：互感器；故障原因；改進措施

1 10kV 電壓互感器運行中存在問題

在中性點不接地系統(tǒng)中，線路單相 接 地、短 路、斷 線、操 作過電壓等現(xiàn)象時有發(fā)生，這類現(xiàn)象發(fā)生時，會使得電壓互感器運行中產(chǎn)生鐵磁諧振。一旦出現(xiàn)鐵磁諧振，過電壓、過電 流 就會產(chǎn)生，過電壓、過電流會超出額定標準幾倍、幾十倍，這就很容易燒損電壓互感器。在導(dǎo)線對地電容較大的系統(tǒng)中，其暫態(tài)過程極易產(chǎn)生超低頻振蕩過電流，繼而引起高壓熔斷器熔斷。實踐中，工程技術(shù)人員進行了多次的實驗，采取 了 很 多 消諧的措施，主要有改變參數(shù)消除諧振產(chǎn)生條件、增加回路阻尼電阻抑制諧振、采用消諧 PT（又稱）等方式。實際運行中這幾種方式都取得了一定效果，以采用四 PT 措施消除鐵磁諧振最為明顯，尤其是在 10kV 電壓互感器運行中消諧效果突出。2000 年以來，隨著設(shè)備的更新改造，10kV 設(shè)備已經(jīng)基本實現(xiàn)無油化、小型化，10kV 互感器采用環(huán)氧樹脂澆注式。但此類型電壓互感器的廣泛使用，又帶來了新的問題，當(dāng) 10kV 線路單相接地運行時間較長時，系統(tǒng)中極易出現(xiàn) 10kV 電壓互感器燒損故 障，甚 至 殃 及 臨 近 的 開 關(guān) 柜，嚴 重 影 響 了 電 網(wǎng) 安 全 穩(wěn) 定運行。

210kV 電壓互感器運行故障分析

2.1電壓互感器燒損原因分析

既然 10kV 開關(guān)柜采用四 PT 接線方式，能夠有效地抑制鐵磁諧振和超低頻振蕩電流，為什么電網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生 10kV 電壓互感器燒毀故障呢？ 綜合分析存在以下幾類原因：（1）10kV 電壓互感器本身存在質(zhì)量問題。由于產(chǎn)品設(shè)計、制造原因，導(dǎo)致電壓互感器澆注質(zhì)量不良、熱極限輸出容量不足等。繞組匝間絕緣降低，出現(xiàn)匝間短路而燒壞。電壓互感器熱極限輸出容量絕大多數(shù)為 300VA，容量偏小。（2）開口三角型二次從側(cè)需短接，若沒有短接，勵磁電流中的三次諧波就不能通過，勵磁電流中基本都為正弦波，而其感應(yīng)出的的一次二次電壓中有三次諧波，這些三次諧波分量會通過一次、二次接地的回路對系統(tǒng)電壓造成很大的影響。（3）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生多次線路接地故障時，極易出現(xiàn)超低頻震蕩電流，此時靈虛電壓互感器將承受很大的電流，當(dāng)容量不足時，極易發(fā)生燒損故障。（4）接線錯誤。規(guī)程規(guī)定，電壓互感器的二次繞組應(yīng)有一點、且僅有一點永久性的、可靠地保護接地。若有兩點接地，發(fā)生故障時可能使互感器燒毀。

2.2電壓互感器受潮

電壓互感器受潮或者老化，也是致使其出現(xiàn)故障的主要原因，同樣也是最容易出現(xiàn)的故障原因。一般情況下，電壓互感器受潮完全是由于在工廠制作過程中，并沒有按照行業(yè)規(guī)定的標準和規(guī)范進行制造。因此，也就給后續(xù)的實際使用帶來了很大的困擾和麻煩，也造成電壓互感器的質(zhì)量較差。此外，在安裝過程中，如果也沒有按照標準進行工作的話，也很容易造成電壓互感器受潮情況的出現(xiàn)。受潮故障的出現(xiàn)是電壓互感器密封條件不夠要求。有的就是機器在密封的時候沒有嚴密，致使密封性能不夠。還有就是在運輸過程中，機器的老化也對密封性產(chǎn)生了影響。當(dāng)整體的密封性受到外界作用后，內(nèi)部構(gòu)造和零件就會很容易受潮。

2.3局部放電故障

目前，在變電站中最常見的故障就是電壓互感器的局部放電。這種故障主要來源于電壓互感器真空處理不徹底，此外，由于外界因素受潮也會使得電壓互感器的絕緣層和絕緣性能下降。如果互感器的絕緣性能下降的話，就會直接導(dǎo)致在高電場中，電壓互感器局部放電。當(dāng)高電場放電時間較長，必然導(dǎo)致電壓互感器內(nèi)部油分解汽化，也就會直接影響電壓互感器的性能。

3 10kV 電壓互感器運行故障解決方案

3.1檢修、運行中需要注意的事項

（1）電壓監(jiān)測裝置發(fā)現(xiàn)電壓異常時應(yīng)該引起高度的重視，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電壓異常時，一般應(yīng)先檢查二次回路是否發(fā)現(xiàn)短路接地，因為當(dāng)二次發(fā)生短路接地時，電壓互感器中性點發(fā)生位移，導(dǎo)致相電壓發(fā)生異常，其次檢查電壓互感器的末屏接地是否良好，因為當(dāng)末屏接地發(fā)生異常時，分壓電容出現(xiàn)異常，必然導(dǎo)致設(shè)備電壓發(fā)生異常，最后檢查設(shè)備的本體電容是否發(fā)生異常，該種情況同樣會引起設(shè)備電壓發(fā)生異常。（2）當(dāng)現(xiàn)場測試電壓互感器全電容 C 接近臨界值時，應(yīng)該采用 CVT 測量法，分別測量主電容 C1和分壓電容 C2，否則容易引起誤判（如某 C 項電壓互感器測試時全電容初值差為 1.76%并未超標，但是采用 CVT 測量后發(fā)現(xiàn)主電容 C1初值差已經(jīng)達到2.23%，超過標準，經(jīng)過解體檢查發(fā)現(xiàn)該電壓互感器內(nèi)部同樣存在異常，所以僅僅測試全電容 C 容易引起誤判）。（3）電壓互感器測量時，禁止采用“反接線法”進行測試數(shù)據(jù)，因為“反接線法”增加了一次對二次及地的電容，測量數(shù)據(jù)會增大，有可能誤判設(shè)備狀態(tài)。（4）在計算初值差時，禁止采用測量結(jié)果與銘牌直接比較（因為銘牌數(shù)值是額定容量，實際計算數(shù)值會與銘牌值存在輕微的差別，應(yīng)將銘牌的主電容 C1和分壓電容 C2串聯(lián)后的計算值進行比價，否則也有可能誤判設(shè)備狀態(tài)）。（5）介質(zhì)損耗測試儀對電壓互感器小容量被試品檢測時非常靈敏，所以當(dāng)電壓互感器在試驗中發(fā)現(xiàn)電容量異常時應(yīng)該引起足夠高的重視，盡快停運設(shè)備（因為電容量異常時一般表示設(shè)備已經(jīng)達到“警示值”狀態(tài)，即說明設(shè)備已經(jīng)存在缺陷，如果不盡快處理，有可能在短時間內(nèi)向嚴重故障發(fā)展，如果該缺陷再持續(xù)發(fā)展有可能引起電壓互感器內(nèi)部短路爆炸的風(fēng)險）。

3.2重視絕緣問題

減少互感器絕緣問題，最重要的措施就是做好日常維護和預(yù)防工作。在互感器運行的時候，工作人員務(wù)必做好記錄工作，尤其是電壓互感器中的電壓數(shù)值的變化，便于以后用作分析和研究的對象。也能在很大程度上幫助排出故障的發(fā)生。當(dāng)然，最重要的就是在工作人員實際操作的時候，需要設(shè)置好電壓保護裝置，當(dāng)裝置報警時，工作人員可以及時發(fā)現(xiàn)問題，并立刻進行處理，避免問題的擴大，也避免給設(shè)備帶來不必要的損失和損毀。

3.3改變電壓互感器安裝方式

由于電壓互感器熱極限輸出容量的提高，導(dǎo)致互感器的體積有一定的增加，因此將電壓互感器安裝在電壓互感器柜的下倉中，而不能安裝在手車上。

3.4互感器接地不良的處理

在互感器運行中，工作人員要加強監(jiān)測工作的完成。以此來保證互感器的各個接口正常，尤其是電容末端與地面接觸。確保接口正常，保障其正常使用過程。相關(guān)維修人員還應(yīng)該具備完善的專業(yè)技能和知識儲備，能夠把控好所有電壓互感器的問題處理方法，避免問題的出現(xiàn)給后續(xù)造成的一系列損失。即使在設(shè)備正常運行中，工作人員也需要進行嚴謹檢查工作，避免一切隱患。

結(jié)束語

綜上所述，電壓互感器在人們實際生活和應(yīng)用充當(dāng)著重要角色。因此，電力行業(yè)更應(yīng)該加強對其的重視程度。電壓互感器對于整個變電站的整體運行起著重要的作用。但是，實際生活中，電壓互感器還是存在著一些問題和故障，只有合理有效解決好這些問題和故障，才能在最大程度上減少損失，并促進電力行業(yè)的發(fā)展和進步。

參考文獻

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（作者單位：天津南環(huán)鐵路電務(wù)有限責(zé)任公司）