110kV變電站電壓互感器故障原因研究

張德文

山西西山煤電發電分公司，山西太原 030053

在當前電力系統投入使用的過程中，多數故障的出現都是由局部、整體的過熱或溫度分布異常引起的。為有效避免因設備過熱而引起的故障，紅外熱成檢測方式的使用，通過對設備運行的狀態檢測，及時的判斷出設備的溫度，在簡單、安全的同時，還能有效預防變電站的設備故障。然而在其具體使用中，針對變電站的內部缺陷能夠準確的找到故障原因，避免事故的進一步擴大，對一些電器設備內部，則無法進行準確的判斷，尤其是變電站電壓互感器中的內部結構。導致電壓互感器長時間的處于超負荷運行中，其內部設備在老化、磨損的狀況下，對變電站的日常運行也照成了影響。在此，本文從以此幾個方面出發，針對110kV變電站電壓互感器運行中出現的問題及完善措施，做以下簡要分析：

1 故障發現

110kV變電站作為人們日常生活中的常見電力設備，在運行的過程中，其電壓互感器能否得到正常的運行，將直接關系著變電站的工作效率。在長時間的超負荷的運行中，電壓互感器的內部結構出現了較大的異常，除了電壓互感器的溫度升高外，其二次電壓也出現了異常狀況。針對當前發現的設備故障，若不能及時的完善，輕則影響變電站的正常運行；重則引發安全事故，直接威脅著工作人員的生命安全。在對110kV變電站電壓互感器故障分析時，主要以《帶電設備紅外診斷技術應用導則》中的相關規定為依據，在其具體使用的過程中，若變電站的整體結構或局部地區的溫度出現明顯的過高，則允許的同類溫差為0.5℃（膜紙型）。由紅外成像儀拍攝TV的三相照片可見，該TV下節部分的溫升超過1.5℃，應屬重大缺陷，并且根據紅外熱像圖譜初步分析為TV內部損耗異常引起。

電容式電壓互感器作為人們日常生活中常見的一種電壓互感器，在其使用的過程中，憑借其性能高、價格低及使用壽命長等優勢受到人們的歡迎。在其具體使用中，電容式電壓互感器主要由電容分壓器及中間電壓電磁單元組成。在具體使用的過程中，能夠在電壓互感器的基礎上，兼顧電壓互感器及電力線路載波融合裝置中的融合電容器2中設備功能，因而在電力系統中被廣泛的應用。在110kV變電站中的設備中，電容式電壓互感器作為常見的電力設備，在具體使用的過程中，基于自身結構設計、工藝水平以及原材料等條件限制，在投入使用的過程中，若發生設備故障，將會影響整個電網的正常運行。在避免這類故障的過程中，所采取的方法主要為互感器紅外測量，即電力工作人員通過對互感器紅外測量，若測量的溫度出現異常，則立即停止作業，對設備內部進行檢查，并結合著電容式電壓互感器中的維修要求，選擇與之相符的問題處理方法。在避免問題進一步擴大的同時，還能避免不必要的浪費與損失。

2 110kV變電站電壓互感器故障分析

在當前110kV變電站電壓互感器運行的過程中，其電壓互感器中存在的故障與變電站的運行環境以及設備的實際運行狀況有著直接的聯系。這就要求電力工作人員在進行故障分析時，能夠從實際出發，對變電站互感器進行綜合、全面的分析，以便準確的找到故障根源。在對110kV變電站電壓互感器故障分析的過程中，主要包括以下幾個方面。

2.1 故障原因的分析判斷

在整個電容式電壓互感器運行的過程中，結合器工作原理不難看出，電容式電壓互感器的分壓主要由電容器與油箱電磁單元組成。在正常的運行狀態下，其承受的額定電壓為20kV，而整體承受的電壓則為110/3-2kV。針對這種狀況，若電磁單元部分對地短接，則無法承受20kV的電壓，甚至會在原有的基礎上失去二次電壓輸出，直接影響設備承受電壓的能力。而在其實際運行中，若分壓電容器存在著局部缺陷，會對其電壓承受力造成直接的影響，其他節承受的電壓升高，會造成整臺設備運行異常，有二次電壓輸出但不是正常值，設備會發出異常聲音或損壞。由此不難看出，在整個電容式電壓互感器的運行中，在系統正常運行的狀況下，電力工作人員可以結合著電力系統的實際運行狀況，對電容式電壓互感器中存在的故障進行分析，在其分析的過程中，其故障的原因主要體現在以下幾個方面：首先，電磁單元變壓器一次引線出現斷線或接地的現象；其次，在整個互感器內部，與電磁單元中變壓器相連的氧化鋅避雷器遭到了擊穿，導致互感器的內部溫度出現失衡的現象；最后，在長時間的負荷運行中，互感器的油箱電磁單元被高溫燒壞，再加上周圍潮濕環境的影響，導致線路老化嚴重。這些，都需要電力工作人員結合著電壓互感器的實際狀況，仔細的找到故障原因，通過進一步的分析來確定完善方案。

2.2 解體檢查與故障處理

在當前電容式電壓互感器出現的故障分析中，常見的故障原因在于電磁單元中變壓器并聯的氧化鋅避雷器擊穿導通。這就要求電力系統的工作人員能夠結合著電容式電壓互感器的實際運行狀況，對整個底座油箱的單元解體進行詳細的檢查；通過對變壓器以此繞組直流電阻及電磁單元變壓器的測量檢測，確保氧化鋅避雷針的正確運行。在整個測量的數據中，若氧化鋅避雷器的絕緣電阻低于10Ω，則表明其運行正常。在測試后，應將其與電磁單元立即分離，對電磁單元的變壓器進行及時的測試，若測試結果顯示正常，則表明判斷的正確。

3 改進措施

結合著電容式電壓互感器自身的結構特點，在現行的產品結構中，其內部結構仍以電磁單元為主，在使用的過程中，無法拆卸，導致工作人員在預防性試驗機故障分析中，無法對電磁單元的實際特性及絕緣狀態進行切實的檢測，且檢測結果與實際運行間存在著較大的差異。在解決這一問題的過程中，生產廠家通過改進器件設計來完善，即將電磁單元變壓器的一端通過小套管引出，以便電磁單元的直接測量，在節省測量程序的同時，還能保證測量的準確性。

4 結論

綜上所述，在21世紀科學技術迅速發展的時代中，110kV變電站作為電力系統中常見的電力設備，在分析電壓互感器中存在的故障時，需要工作人員結合著變電站的實際運行狀況，依據測量結果，對電壓互感器進行仔細的分析，并采取與之相符的措施進行完善，在保證電壓互感器正常使用的同時，還能為110kV變電站的順利運行奠定堅實的基礎。

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