電壓互感器常見故障及異常分析

劉春珍

摘要：電壓互感器作為電力系統中重要的電氣設備，為電壓測量、繼電保護和自動控制提供電壓數據。電容式電壓互感器因其特有優點在變電站中得到了廣泛使用。本文闡述了220kV電容式電壓互感器常見故障及處理，并提出安全運行的防范措施和相關的運維建議。

關鍵詞：電容式電壓互感器;故障;異常分析

引言

近年來，電網系統在網運行的變壓器因外部短路故障導致的惡性事故屢有發生，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電壓互感器的常見故障及異常分析

1.1末屏N端不可靠接地

某變電站，電容式電壓互感器發出異常放電噪聲，檢測到放電痕跡。經全面分析檢查發現一相二次接線盒末屏N端與接地端子連接處存在虛接，導致電壓互感器末屏N端不可靠接地，N端與接地端子接觸不良，N端可能存在最高10kV電壓。此電壓為懸浮電壓，會對接地端子放電引起發熱。發生需接原因可能由于設備運行中震動導致壓接線的螺栓慢慢變松虛接，也可能是廠家施工工藝不規范，質量控制把關不嚴，連接線外絕緣過長導致里面軟銅線沒有完全接觸接線端子而虛接，且此類故障驗收時不易發現。

1.2設備過熱

在實際情況中該設備經常存在熱量過大的現象。一旦設備熱量超出最大的承受范圍，就會使得有關部件被燒毀，情況嚴重的話還會發生電阻爆炸。這除了會影響到變電站的正常工作之外，還會造成巨大的經濟損失。通常設備過熱的原因不外乎電阻過大，這是因為電阻是熱量產生的根源。

1.3設備絕緣故障

該設備本身就具有半絕緣特性，但是在實際情況中因為其具體制作工藝不成熟，電容元件制作環境不夠干燥，環境當中的水分子就極易進入到元件之中，并在縫隙當中不斷運動，最后導致設備被高達 220kV 的電壓擊穿，絕緣性降低，整個設備便無法正常安全穩定地運行。

1.4套管間放電閃絡

互感器在長期運行中，套管如遇到突然施加的外力而導致被機械損傷，亦或有小動物進入套管，導致套管內污染嚴重，進而使得絕緣效果減弱。這會引起套管間發生放電閃絡，高壓側的熔斷器發生熔斷。

1.5電容絕緣部分被擊穿

在220kV的電壓互感器當中，其電壓主要被其電容所承擔，220kV 的高壓就經常會擊穿電容絕緣部分。電容絕緣部分一旦被擊穿，電容原本的降壓功能就會喪失。在選擇互感器的時候最好使用電容質量比較強的產品，當下使用最廣泛的就是有機合成絕緣油介質，它能在很大程度上提升電容的耐高壓特性，并增大擊穿難度。除此以外，使用鋁箔折邊技術也能有效降低其設備制作時周邊環境的場強，降低被擊穿的幾率。

2電壓互感器的主要故障的處理

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。

2.2接地不良的解決措施

在平常的工作過程當中應該要將驗收和排查力度進一步加強，確保其電容器末屏和地面接觸良好，使設備能正常使用并發揮效用。有關維修人員還應該要掌握各種電容接地方式，防止任何一種接地方式被遺漏，并在設備運行過程中仔細檢查，嚴查各種安全隱患。

2.3加強電壓互感器缺陷故障分析力度

加強對電壓互感器缺陷故障分析力度，與廠家共同分析原因，為存量和新增設備提供對應措施，避免同類型缺陷故障頻發。

2.4高、低壓熔斷器熔斷的處理

電壓互感器在長期工作中發生高、低壓熔斷器熔斷時，首先應復歸信號，檢查是哪側熔斷器發生熔斷。若低壓熔斷器發生熔斷，應立即更換。若高壓熔斷器發生熔斷，應拉開高壓側隔離開關并取下低壓側熔斷器，實施驗電、放電處理后，更換高壓熔斷器。在更換后，如若熔絲再次熔斷，則應立即查明原因并進行處理。

2.5電容單元被擊穿的解決措施

對于該問題最關鍵的就是要將日常預防工作落實到位。具體來說就要在其運行的過程中將電壓變化情況詳細記錄下來，以便于日后可以精準分析各種故障問題，并及時采取措施排除和解決。除此以外，在實際操作的時候還可以給其設置一個保護裝置，只要保護裝置發出警告，便可以及時采取行動進行解決。

3.電壓互感器日常巡檢

為確保電壓互感器的正常工作，應在對變電站的檢查和維護時對電壓互感器給予高度的重視。首先，應檢查互感器的標示牌是否完好，瓷瓶應保持清潔、完整，確保瓷瓶無損壞及裂紋，無放電痕跡及電暈聲響。其次，應檢查電壓互感器的壓力指示是否正常，當壓力低于 0.4Mpa 時應及時調整，確保壓力指示不能低于 0.4Mpa。注意聽電壓互感器的內部的聲音是否正常，確保互感器內部無劇烈震動聲和放電聲，尤其在外部線路接地時，更應該對此認真檢查。認真檢查高壓側的導線接頭處的溫度不能過高，以避免二次線纜及導線沒有發生損傷及腐蝕。同時對二次端子箱的密封性進行檢查，確保其封閉良好，同時檢查二次線圈的接地線是否穩固，確保沒有松動和晃動，保證箱內的干燥和清潔。

結語

電壓互感器在整個變電站之中發揮著重要作用，如果不能及時分析常見故障，并加強日常監管，會直接影響整個變電站的正常工作，給用戶生活帶來極大的不便，并給電力企業帶來巨大的經濟損失。在解決和排除其常見故障的時候，最重要的是進一步強化監測與檢查工作，引進或研發新技術，提高對電壓互感器的檢測效果，以實現安全運行。確保其安全可靠運行需廠家在設計生產階段、檢修人員在基建驗收消缺階段、運維人員在日常運維中共同承擔各自的重要職責。

參考文獻

[1]劉勝軍.突發短路造成220kV變壓器損壞原因分析及處理[J].變壓器，2013，50（12）：75-78.

[2]邢海瀛，劉少宇，馬繼先，等.變壓器抗短路能力核算與治理[J].中國電力，2012，45（5）：25-29.

[3]趙志剛，李光范，李金忠，等.基于有限元法的大型電力變壓器抗短路能力分析[J].高電壓技術，2014，40（10）：3214-3220.

[4]李光范，王夢云，薛辰東，等.大型電力變壓器抗短路能力的調查分析[J].電力設備，2000，1（1）：25-28.

[5] 范 淑 霞 . 電 容 式 電 壓 互 感 器 二 次 電壓 異 常 分 析 及 處 理 [J]. 河 北 電 力 技術 ，2011，30（03）：26+51.

[6] 陳文大 ， 曹小龍 ， 曹小虎等 . 兩起電容式電壓互感器故障的分析處理 [J]. 電力電容器與無功補償 ，2011，32（05）：68-72.

[7] 董騰垚 ， 張弛 ， 王成智等 . 一例 110 kV電容式電壓互感器過熱異常故障淺析 [J].湖北電力 ，2017，41（09）：25-28.

[8] 張斌衛 ， 曹喜生 .35kV 及以下電壓互感器運行中的常見故障分析及研究 [J]. 電氣傳動自動化 ，2018，40（03）：62-66.

[9] 王龍 ， 任思敏 ， 王朵等 .35kV 電壓互感器常見故障分析及總結 [J]. 機械工程與自動化 ，2018（02）：203-205.