110kV變電站電壓互感器常見故障與處理措施

王定仙

摘 要：110kv變電站是我國覆蓋范圍最廣、數量最多的變電站，變電站設備之間的電壓一般采用電壓互感器調壓。電壓互感器內的阻抗較小，因此一旦發生線路故障將對設備和變電站設備管理人員造成較大的危險，為此需要加強電壓互感器的故障分析于處理。本文主要講述了110kv變電站電壓互感器的常見故障和有效的故障處理措施，旨在為110kv的變電站安全運行提供一些管理建議。

關鍵詞：110kv變電站;電壓互感器;故障;安全

引言：電力是現代工業發展的基礎，是提升生產效率的基礎保障。隨著我國電網建設范圍和建設規模的擴大，一、二、三、四類變電站基礎設施及其配套設施的功能及安全保護功能也在不斷的提高。各類變電站中應用了先進的變電管理設備，用以保證我國電網輸電電壓整體運行的穩定。電壓互感器是一種常見的變壓設備，與變壓器不同的是電壓互感器主要應用于繼電保護裝置、測量儀表線路電壓的變換，其容量較小，從幾伏安到1000伏安不等。此外，變壓互感器的內部結構和運行方式在實際應用中也和變壓器差異較大，正常運行狀態下所受的影響因素較多，因此故障問題也較多。了解和解決電壓互感器故障則成為保證110kv變電站電壓系統安全穩定運行的基礎條件。

一、110kv變電站電壓互感器的常見故障

（一）電容器的故障

電容器是電壓互感器的裝電容器，有兩塊金屬電極和一層絕緣電介質構成。電容器決定了電壓互感器邊電壓的量，電容器一旦發生故障則110kv變電站電器設備之間則無法安全整正常的工作。電容器正常運行狀態下110kv變電站電磁單元的標準負荷為20kv，而電壓互感器的荷載標準為 110/3kV。當電壓互感器收到其他因素的影響，導致電容器發生故障，例如老化、燒壞、連接點脫落等等情況，電壓互感器的一次繞組則會發生放電現象或懸浮電壓，這種故障的引起的安全事故對于設備與人員安全影響較大。此外，電容器故障還可能是油箱受潮或漏油，這種問題會影響電容器的電介質，并對其造成干擾，指導電容器變電壓的容量發生變化，，電容器內部則會劇烈升溫，燒壞整個電容器，此時會影響變電站電壓的穩定性。

（二）電磁單元的故障

電磁單元是電壓互感器的組成設備，結構包括阻尼器、補償電壓器、中間變壓器等。電磁單元是電壓互感器中較為脆弱的一個部分，電磁之間具有較強的敏感性，因此無論是哪個部件的損壞都會對電壓互感器造成較大的影響。引發電磁單元的主要因素是電磁單元設備自身的問題和運行環境潮濕的問題。設備自身問題毋庸置疑會嚴重影響110kv變電站邊電壓的安全性和穩定性，而潮濕的環境會影響電磁單元的繞組阻性，影響內部結構之間的電磁水平，導致輸電過程中變電壓功能失常。

（三）絕緣單元的故障

110kv變電站運行中，電壓互感器的絕緣單元是防止內部結構之間線路發生短路、電火花的重要組成部分，簡單來講就是電壓互感器的絕緣保護功能。110kv變電站正常運行的過程中電壓互感器內部線路之間運輸較大的電流，依靠絕緣單元防止各線路單元之間發生電火花或電火弧，而當內部的絕緣電源損壞或者老化，各路線路之間的絕緣功能降低，電壓虎談起內部結構的絕緣保護功能也逐漸的減低，因此很容易引起放電現場，也是潛藏的巨大的安全隱患。

（四）其他故障

除電容器、電磁單元和絕緣單元故障外，110kv變電站電壓互感器還可能出現以下以一些故障：（1）郵箱溫度持續升高的故障，這主要是由于運行時間較長或油箱在潮濕環境下長時間運行所致;（2）避雷針擊穿故障，這主要是由于電壓互感器內部元件受損導致;（3）電壓互感器的綜合性能較差，耗能較高，使用壽命較短，這主要是由于電壓互感器自身質量不達標所致，包括變壓互感器制造工藝和制造材料的不達標。

二、110kv變電站電壓互感器故障處理措施

（一）加強多樣故障監測法的應用

鑒于電壓互感器發生故障后引起的安全事故損失較大，因此要對電壓互感器采用先進的自動監測設備監測其運行的狀態。準確的來講就是為電壓互感器設計安全監測系統，在相應的設備上安裝傳感設備，監測電壓互感器及其內部結構運行的溫度、適度、絕緣性能等，構建110kv變電站數據信息庫，自動采集各個階段電壓互感器運行的狀態與參數，根據監測參數或設定的自動預警參數的提示來提取維護或更換老舊元件及設備，保證電壓互感器運行的安全性。由于電壓互感器的故障不易被輕易發現，為了提高電壓互感器運行監測的準確性，建議采用多樣的故障監測法監測電壓互感器。如采用多種監測儀器監測，結合看、聽、摸等經驗檢測法，全面了解電壓互感器的整體運行狀態，科學分析各項運行指標，綜合判斷電壓互感器的安全性。一旦發現故障或可能發生的故障要立即采取有效措施處理。

（二）選擇符合國家標準的電壓互感器

110kv變電站在建設初期，首先要選擇各類制造質量標準符合國家四類變電站建設的安全標準的設備及其元件，從正規的渠道選購電壓互感器。并且，還需要結合四類變電站變電的設計標準，結合其他的設備元件，選擇與110kv變電站其他的基礎設施設備運行相匹配的電壓互感器，詳細的了解各類電壓互感器的使用壽命、綜合性能。此外，為了防止電壓互感器避雷針擊穿時間，電壓互感器建議不設置避雷針，由110kv變電站根據變電站內電網的設計科學的安裝避雷針?？傊?10kv變電站建設時期要加重電壓互感器的選擇與安裝工藝，為電壓互感器的安全穩定運行排除建設期的故障，奠定電壓互感器整體運行的安全狀態。

（三）加強電壓互感器的安全維護

變電站的安全運行所受的危險因素較多，110kv變電站電壓互感器正常運行狀態下也存在著較多的不確定性危險因素影響輸電的完全性與穩定性。因此，定期維護電壓互感器及其110kv變電站其他基礎設施設備是防治電壓器故障發生的有效措施之一。電壓互感器的安全維護可分為定期維護和不定期維護。定期維護指間隔時間較長的大維護，而不定期維護指日常維護。變電站應該配有專業的電壓互感器維護技術人員負責電壓互感器的維護工作，并做好日常的維護記錄。在該工作的基礎上，可以構建110kv變電站信息化平臺，電壓互感器維護技術人員可采用移動設備記錄維護數據，并通過聯網功能上傳至變電站信息管理平臺，集中管理電壓互感器運行狀態，這對于分析電壓互感器的故障有著重要的意義。

（四）重視電壓互感器的優化改造

電壓互感器的性能是影響故障發生的原因之一。由于電壓互感器內部結構較為復雜，才容易出現各類的故障。110kv變電站專業技術人員條件充足時，可具體針對站內電壓互感器發生的問題對低壓互感器進行結構優化設計，優化電壓互感器的功能。

結語

綜上所述，110kv變電站電壓互感器常見故障主要有電容器、電磁單元、絕緣單元等故障，減少電壓互感器的故障需要做好電壓互感器的故障監測、日常的設備維護管理，建設110kv變電站時要選擇符合國家安全標準的電氣互感器，在日常管理中還要加強對電壓互感器安全應用的觀察與故障分析，科學的優化電壓互感器的結構設計，改善電壓互感器的結構及其功能，提升電壓互感器在應用過程中的安全性能。總之，要綜合各類故障因素全面預防故障的發生和保護，減少故障或規避電壓互感器故障帶來的安全隱患。

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