電容式電壓互感器故障成因及分析

顏駿

摘 要：電容式電壓互感器在運行的過程之中可能會出現相應故障，針對常見的故障類型以及發生的原因等進行綜合性的研究，可以全面的促進相關設備工作質量和工作效益的穩步提高。文章將針對這一方面的內容展開論述，詳細的分析現代化電容式電壓互感器常見故障類型，同時對故障的處理技巧和故障的處理技術等進行了細致和綜合性的研究，旨在以此為基礎，全面的促進設備穩定性的增強，使其可以更好的符合當前時代工作需求。

關鍵詞：電容式電壓互感器；研究分析；故障原因；解決對策

引言

電容式電壓互感器作為實踐工作當中的一種重要的、基礎性的測量設備，其常見故障主要有一次熔斷器熔斷、二次熔斷、鐵磁諧振、熔斷器擊穿以及內部絕緣設備損壞等等，所以，不同的故障都有著不同的差別，不同的故障都有著不同的誘發原因，所以，還應當對故障進行細致的分析，以實現解決的效果，使得整個電力系統均可以實現高效、穩定以及安全的運行目標。

1 電容式電壓互感器工作原理分析

在最近的幾年當中，我國受到了環境、經濟、能源開發以及政治等多個方面因素的影響，相關電力系統的建設也進入到了一場改革的關鍵時期。在此時期之中，如何通過恰當的方式對電力系統的安全性和可靠性加以改善，是工作需要重點關注的項目之一。所以應當切實對系統設備運行當中產生的故障進行解決，保障系統工作穩定性。針對電容式電壓互感器相關工作原理加以分析，是促進后期工作改進和質量完善的關鍵點。總的來講，電容式電壓互感器在運行的過程之中電場相當強大，并且相關設備的絕緣性能相當強大，一般的情況之下相關系統比較適宜使用在110kV以上的電壓等級之中，所以，在當前的電力系統建設和相關設備的發展歷程當中也得到了相當廣泛的使用，對于電力系統和相關行業的進步起到了關鍵性的意義。但是由于受到了原材料質量等級、制造工藝技術水準和設計經驗等因素的限制，在正式投資運營之后，均會出現各種各樣的故障，對于電網的安全運營將會產生深遠影響。所以，對其中的故障進行分析和明確，對于后續工作的開展有著重大的影響。

根據對電容式電壓互感器故障發生的原理和基本現象進行分析，其相關裝置和設備使用的是傳統的氧化避雷裝置，其通過一次繞組線圈等，將整個系統的電壓控制在一個相對穩定的水準之中，進而有效的防止電容式電壓互感器出現不良現象，而根據對相關系統和設備運行基本狀況進行分析，當一次繞組線圈繞過且產生電壓之時，與其發生串聯的補償電抗裝置也將產生過載電壓，進而使得避雷器上產生了過量的電壓，此時起到保護作用的避雷器將能量傳輸至大地中，進而有效的保護了了電容式電壓互感器的運行，使得電力系統工作更加穩定。

2 電容式電壓互感器故障及成因

測試數據表明：一、二次繞組線圈電阻值正常，即線圈沒有斷線；阻尼器呈高阻狀態，表明阻尼器消諧功能正常；一、二次繞組對地以及一次繞組對二次繞組的絕緣電阻值不正常，絕緣性遭到嚴重破壞，避雷器對地絕緣電阻值為0，表明避雷器已經被擊穿損壞，對地導通。由于電氣裝置設備會在運行的過程之中產生持續的、穩定的、高幅度的振動，所以這樣的情況也為后續的連接工作帶來了許多不便之處。由此可以判斷電壓互感器電磁部分的故障是導致此次故障的主要原因。由試驗結果可知，該氧化鋅避雷器已經被擊穿，一次、二次繞組對地以及一、二次繞組之間的絕緣性遭到破壞。

根據對相關電容式電壓互感器運行原理和運行基本情況進行分析，在故障發生之前，可能會有雷擊的現象，而相關壁壘裝置由于出現了較為嚴重的老化現象，使得避雷器在受到影響之后長時間之內處于不能夠恢復狀態，久而久之會產生巨大的電壓，對一次線圈的工作產生巨大影響，并且引發了較為強烈的鐵磁諧振，產生了巨大的能量，對整個電力系統的繞組性能以及絕緣能力等產生了巨大影響，最終導致在電壓測量的過程當中出現不正常情況，使得設備出現斷線狀況。在電容式電壓互感器運行的過程當中，相關常數并不是固定不變的，同時還需要注意的是磁場強度和磁感應強度均不是對應的線形關系。所以，當一次線圈的電壓升高之時，會使得變壓器中心產生出電量飽和的情況，進而使得回路感應變小，進而使得線圈的阻抗降低，最終引發強烈的鐵磁諧振現象。在通常狀況之下，阻尼裝置通過電阻會產生發熱的現象，進而將其中產生的諧振能量全部消耗掉。而在系統運行的過程之中，當出現能量磁飽和之后，線圈之中的電流會再次的增加，進而使得電感之中的磁通量不會再增加，最終使得系統的磁回路感應出現變化狀況，針對這一點，在實踐的工作之中應當有所明確，以更好的實現對故障的處理和妥善解決。

繞組間絕緣以及對地的絕緣性能遭到破壞，同時由于阻尼器長時間吸收大量諧振能量，電阻發熱量極大，促使油溫溫度上升，這與現場測試的一、二次線圈絕緣電阻值的結果一致。從而導致了二次線圈電壓顯示不正常，保護裝置報TV斷線信號。也正是因為上述的原因，在電容式電壓互感器運行和控制的過程當中應當對常見故障進行妥善的處理，對其中存在的相關問題以及出現問題的基本原因等進行妥善解決，以更好的保證系統電路處于一個相對穩定的狀態之下，保證電力裝置的穩定和可靠運營，使得整個工作可以更加完善和科學。

3 電容式電壓互感器故障解決原則

針對電容式電壓互感器的故障進行處理和分析，應當遵循相關原則。應切實的加強紅外線測溫設備對于相關系統狀況的監控狀態，同時實現遠程的監督管理，進一步的增強對避雷裝置和相關系統化的研究，查明其中存在的問題，對產品的老化現象進行妥善解決，重視存在的質量問題，加強對系統的維護效果。另外一個層面，還應當明確電容式電壓互感器的絕緣性能，降低外部因素對其的影響，也正是因為上述因素的影響，在整個系統的運行過程之中如果出現了管理不善的情況，則會使得內部的熱量和能量可以大大降低，避免雷擊以及絕緣設備擊穿等不良狀況發生的概率，這一點對于保證電容式電壓互感器以及電力系統的穩定運行有著重大的意義。

4 故障實例分析

某變電站，220kV鐵山變110kV母差保護、110kV II母上各出線保護屏發TV斷線信號。經檢查，II母電壓互感器C相故障造成電壓異常。數據表明：一、二次繞組線圈電阻值正常，一、二次繞組對地以及一次繞組對二次繞組的絕緣電阻值不正常，絕緣性遭到嚴重破壞。原因：在TV故障發生前曾經有雷電產生，導致避雷器擊穿放電后不能恢復，引起一次線圈過電壓。

5 結束語

綜上所述，通過對電容式電壓互感器基本狀況進行細致的研究，從實際的角度著手對其中存在的問題和基本故障類型及性質等進行綜合性的研究，通過對故障的表現形式和類型進行探析，旨在以此為基礎，為今后相關設備工作質量的改進和電力系統運行可靠性、穩定性的提升等奠定堅實的基礎。同時，明確了電容式電壓互感器故障解決的基本原則，力求為今后電力系統相關工作的開展指明前進方向，為工作的建設樹立起堅定的原則，使得電力系統的建設和發展均可以呈現出全新的局面。

參考文獻

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