220k V變電站電壓互感器的常見故障及解決措施

侯 艷 毛 玲 周 琦 楊君超 高 倩

國網鄭州供電公司 河南 鄭州 450000

引言

電壓互感器是由一、二次線圈、鐵芯和絕緣材料組成的帶鐵芯的變壓器。作為一種電壓變換裝置,電壓互感器的主要作用是電壓變換和電壓隔離。可以將高壓回路或低壓回路的高電壓轉換為低電壓,為測量儀表和繼電保護裝置供電服務。此外,電壓互感器也可以從一次線路取電并給二次回路供電。電壓互感器作為一種電壓轉換裝置,在保障變電站的安全穩定運行中承擔著非常重要的作用。在長期的運行中,電壓互感器容易發生故障,對電力系統的安全穩定運行造成不良影響。本文對電壓互感器的常見故障及異常進行分析,并對電壓互感器各類的處理進行討論,并對電壓互感器的日常維護進行論述。

1 常見故障及其發生原因

1.1 部分電容單位絕緣擊穿故障 常見的220k V 電壓互感器的電壓主要是由電壓互感器中的電容承擔,220k V 的高壓很容易造成電容絕緣部分被擊穿。而電壓互感器中的電容一旦被擊穿,就會喪失電容的原有功能,也就是喪失對高壓的降壓功能,降壓過程將被迫中止。所以,在電壓互感器的實際選取中,應該采取電容質量上乘的產品。現今較為常見的有機合成絕緣油介質大大增強了電壓互感器中電容的絕緣性能,使得電壓互感器的電容耐高壓性能大大提升,增加了電壓互感器的電容被高壓擊穿的難度。另外,采用鋁箔折邊工藝,可以降低電壓互感器制作時周圍環境的場強,進一步降低電容被擊穿的風險。

1.2 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,就會直接導致在高電場中,電壓互感器局部放電。當高電場放電時間較長,必然導致電壓互感器內部油分解汽化,也就會直接影響電壓互感器的性能。

1.3 組件故障 該設備運行往往需要多個組件相互配合協作,每一個組件對于設備正常運行都起著至關重要的作用,為了防止整個電力系統出現重大安全事故,就需要對每一個元件進行詳細的分析檢查,確保不會讓任何一個組件問題影響到整體設備的安全運行。在實際的研究分析當中能發現很多因素都會導致設備單個組件失效。例如,在生產的時候要是沒有依照高標準對其元件進行生產,或者是在安裝的時候存在脫焊或者是虛焊的情況都會造成組件失效。

2 解決措施

2.1 電壓互感器回路斷線的處理 當電壓互感器的回路發生斷線時,首先應停用其所帶的繼電保護裝置,確保其發生誤動。其次,分析回路斷線的原因,如因二次回路發生故障,則應根據檢測儀表的來測量設備的運行狀態,此時不要改變設備的運行方式,避免誤操作的發生。進一步檢查熔斷器高壓側、低壓側有無發生熔斷,如發生熔斷,應立即進行更換,并進行原因分析,避免熔斷的再次發生。最后檢查二次回路電壓的接點是否工作正常,有沒有發生斷線、松動的現象,切換回路有沒有接觸不良的現象,二次側的自動空氣開關是否脫扣。確保二次回路的正常工作。

2.2 加強細節管理和維護檢修 電壓互感器由多個獨立的設備單元組成,這些設備單元相互作用成為一個整體來完成高效、穩定的輸電工作,每個微小的設備元件都會影響整體的設備運行,因此為提高設備組成員間的有效性,安裝和設計人員必須重視電壓互感器生產廠家對設備元件的生產工作,按照國家標準和設計要求生產每一個元件,保證元件的最高質量。其次,考慮到110k V變電站運行環境的復雜性,必須對電壓互感器制定科學合理地檢測維修計劃,無論設備是否出現故障,都要定期對設備的必要元件進行檢修,及時更換老化的引線、絕緣單元等。

2.3 電容式電壓互感器電容單元絕緣被擊穿處理 避免電容式電壓互感器電容單元絕緣被擊穿,最為關鍵的是做好日常的預防工作。在電容式電壓互感器的正常運作中,要時刻記錄電容式電壓互感器的電壓變化,詳細的記錄便于日后分析電容式電壓互感器的故障問題,以及排除故障的解決方式。另外,在實際操作中,可在電容式電壓互感器中設置一個電壓保護裝置,一旦保護裝置發出報警信息,可以及時將安全隱患扼殺在萌芽階段。

2.4 完善監測體制 要想大力避免變電站中電壓互感器的故障出現,就要組織好工作人員針對性地進行監測和檢查。同時,電力行業需要建立和完善相關的體制,增強工作人員的安全責任意識和工作積極性。在進行監測工作的時候,相關部門也可以根據實際需求,制定相關科學有效的方案和措施,加強對各個環節及各個細節的排查和監督,這樣才能夠在很大程度上避免問題的出現以及故障的發生。

2.5 優化設計 電壓互感器組成單元較多,結構相對復雜,其中某一元件的損壞都可能會直接導致設備無法正常運轉。因此技術人員在對電壓互感器進行設計時,必須重視實際的應用需求,考慮后期檢修和維護人員的施工技術,科學合理地對互感器進行設計,降低設備故障檢測的難度。另外,設計人員要與供電企業進行有效溝通,了解供電需求,保證電壓互感器的設計能夠長期、高效地完成輸電工作。

結語

電壓互感器對于變電站的正常工作具有極為重要的作用,如果不能對220k V變電站電壓互感器的常見故障作出準確的分析,就會直接影響變電站的正常工作,對變電站服務的居民日常生活造成巨大困擾,也會造成巨大的經濟損失。因此,在解決電壓互感器常見故障的同時,更重要的是要加強監測和檢查。