電壓互感器二次回路異常的原因及其對策*

劉 瑩，沈 竹，黃志華

（國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州 313000）

電壓互感器是電力系統(tǒng)的重要設備，在系統(tǒng)運行中發(fā)揮著重要的作用.同時，因為電壓互感器是一種公用設備，無論是互感器本身出現(xiàn)問題或是其二次回路出現(xiàn)問題，都將給整個二次系統(tǒng)帶來嚴重影響.保障電壓互感器及其二次回路的穩(wěn)定運行是至關重要的.其中電壓互感器的作用是將電力系統(tǒng)的一次電壓依據(jù)一定的變化比例，縮小到所要求的二次電壓值，并將其輸出值提供給各種二次設備.通過將二次設備與一次高壓進行隔離，能夠在很大程度上保障人身和設備的安全.

1 降壓問題及治理措施

1.1 降壓問題的分析

由于電力市場的不斷發(fā)展，電能計量關系直接影響市場的經(jīng)濟利益，對電壓互感器的二次回路進行壓降管理是相當必要的，它能夠在很大程度上保證電能計費的公正合理.近幾年來，經(jīng)常發(fā)生電壓互感器的二次接線故障，這對二次回路的安全運行帶來了很大的影響，同時給廠家的經(jīng)濟造成了一定程度的損失.電壓互感器是一次和二次回路的重要元件，向測量儀表、繼電器的線圈等供電，能正確反映電氣設備的運行狀況.發(fā)生二次回路降壓現(xiàn)象，對其主要的故障現(xiàn)象及原因進行分析，發(fā)現(xiàn)對于采取戶外安裝的電壓互感器會存在較短的引出端，而且所留的二次配線線頭端子并不是很長，

在通常的運作過程中，如果有相對干燥的氣候條件，并且一段時間內雨量較少，空氣中有較多粉塵存在，持續(xù)一段時間后，一旦空氣較為潮濕時，導電構成回路就會形成，形成部位是二次接線回路的表面，這在很大程度上降低了電壓互感器的電壓，或是發(fā)生電壓二次側接地故障.以上現(xiàn)象并不是所謂真正意義上的回路接地和短路，因此可歸結為二次回路保護誤發(fā)信號.實際運行中的電壓互感器降壓和誤發(fā)信號較大地影響了二次回路的正常運行，并帶來了一定的經(jīng)濟損失［1］.

1.2 降低二次壓降的措施

（1）降低回路阻抗.發(fā)生二次壓降的原因主要是由電壓互感器二次回路存在的阻抗引起的.電壓互感器的二次阻抗包括導線阻抗、接插元件內阻和接觸電阻三個組成部分.導線阻抗是回路阻抗關注的重點因素，主要是由于電壓互感器的二次回路的長度較長，可達100～500 m，而且有較小的導線截面積.在實際工作中，主要選擇6 mm的電壓互感器二次回路線路的截面積，雖然截面積很小，但仍然存在一定的導線阻抗；由于在電壓互感器二次回路中，會存在一定的刀閘、轉接端子、電壓插件等接插元件，因此要考慮相應的接插元件電阻，但其值不易減??；在電壓互感器二次回路阻抗中，有較大比重的是接觸電阻，它的阻值是不穩(wěn)定的，主要是受到接觸點狀態(tài)、壓力以及接觸表面氧化等因素的影響，阻值會在很大程度上發(fā)生變化，且發(fā)生這種變化是在隨機的情況下不能進行人為預測的.如果接觸電阻的阻值處于不良的條件下會比二次導線本身的電阻還大，有時甚至超過它好幾倍.測試中，二次線壓降在一般情況下會大于計算值，其主要原因是沒有對接觸電阻的變化進行正確的估計.

（2）減小回路電流.在減小回路電流的過程中，可以采取以下幾點措施：一是采用專用計量回路；二是將電能表單獨引出；三是選用的電壓互感器是多繞組的；四是電能表計端并接補償電容.因為電壓互感器的二次回路負載功率因素較低，可以通過在電能表計端并接補償電容的方法，降低電壓互感器二次回路電流的無功分量，降低電壓互感器二次回路電流，從而達到降低壓降的目的.

（3）增加補償裝置.所謂的補償裝置主要包括定值補償式、電流跟蹤式、電壓跟蹤式三種類.

2 斷線故障及其應對措施

電壓互感器二次回路斷線是指電壓互感器到繼電保護的連接回路發(fā)生了開路.其故障情況可以分為兩種：一是對稱斷線；二是不對稱斷線.前者是三相斷線，主要原因是外力破壞引起的.后者是指一相或兩相斷線，主要是因為存在不合格的電纜，電纜受到一定的破壞使得二次回路接線不良等情況.

當發(fā)生電壓互感器的二次回路斷線故障時，會對繼電保護帶來很大的影響.因為發(fā)生了斷線，就會使電壓向量發(fā)生一定的破壞，從而造成以電壓向量作為動作判據(jù)的保護措施發(fā)生一定的錯誤，會對如距離元件、方向元件等重要的保護元件產生影響.在微機保護裝置中，主要采用電壓互感器斷線檢測機制，如果發(fā)生了斷線故障，則退出可能發(fā)生錯誤動作的保護功能.各個斷線類型要根據(jù)其具體情況選擇相應的判別原理，在進行三相斷線的判別時，依據(jù)是三相無壓而有流.而單相和兩相斷線，需要考慮保護裝置的差異來選擇相應的判據(jù)，可選用負序電壓是否超過8 V的判據(jù)，依據(jù)是發(fā)生不對稱斷線故障時，會有負序電壓產生.單相接地故障時，則沒有負序電壓［2～3］.

3 其他異常情況

在電壓互感器的異常情況發(fā)生的分析中，發(fā)現(xiàn)電壓互感器會存在的問題有：（1）因人為原因引起各種二次回路短路；（2）保護及自動裝置元件損壞，引起電壓二次回路短路；（3）二次回路導線受潮、腐蝕及損傷而發(fā)生一相接地及二相接地短路故障；（4）電壓互感器內部存在著金屬性短路，也會造成電壓互感器二次回路短路；（5）高壓側熔斷器連續(xù)熔斷二、三次；（6）引線端子松動過熱；（7）內部出現(xiàn)放電異音或噪聲.

一旦出現(xiàn)上述異常情況必須退出運行.主要的操作步驟是立即對調度進行匯報，對有關保護進行接觸，取下電壓互感器的二次保險，并斷開電壓互感器，控制好一、二次負荷.不能使用刀閘或采取將熔斷器打斷的方法來斷開故障的電壓互感器，主要是保證保險自動熔斷，并要在最大程度上阻止直接就地用隔離開關或高壓熔斷器拉開有故障的電壓互感器.

4 結語

一旦出現(xiàn)電壓互感器二次回路異常情況，我們要以科學的方法，結合理論實際進行合理的分析，并積累一定的實際工作經(jīng)驗，做到及時有效的處理故障情況.電壓互感器在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著很大的作用，一旦其二次回路出現(xiàn)問題，會對整個二次系統(tǒng)帶來很大的影響.相關的工作人員一定要保證電壓互感器及二次回路的正常運行.

［1］周洪益.電壓互感器及其故障淺析［J］.黑龍江科技信息，2010（24）：10－12.

［2］謝博文.10kV 電壓互感器應重視的幾個問題及分析［J］.科技資訊，2010（9）：35－36.

［3］杜中劍.變電站500 k V線路電容式電壓互感器故障的分析處理［J］.科技風，2011（18）：24－26.