試論110kV變電站電壓互感器的故障及處理措施

王愛(ài)斌

摘 要：由于在110kV變電站中電壓互感器非常重要的設(shè)備，其運(yùn)行環(huán)境也十分復(fù)雜，電壓互感器受到多種因素的影響很容易發(fā)生運(yùn)行故障，因此必須采取有效的處理措施，最大程度地減少或者避免電壓互感器故障，提高110kV變電站的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下文主要針對(duì)110kV變電站電壓互感器的故障原因進(jìn)行分析，并闡述了相應(yīng)的故障處理措施。

關(guān)鍵詞：110kV變電站 電壓互感器 故障 處理措施

電壓互感器按其工作原理可以分為兩類(lèi)：電磁式和電容式。電磁式是通過(guò)電磁感應(yīng)，將高壓變?yōu)榈碗妷?，?shí)現(xiàn)電壓測(cè)量和供繼電保護(hù)使用。而電容式則是通過(guò)電容分壓，來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能。電容式電壓互感器在運(yùn)用過(guò)程中與電磁式電壓互感器相比較有如下優(yōu)點(diǎn)：不受電磁耦合條件限制，可供更高電壓等級(jí)使用；不會(huì)產(chǎn)生與電網(wǎng)上其它電氣設(shè)備參數(shù)發(fā)生諧振；耦合電容器可兼做載波通訊使用。現(xiàn)在110kV變電站多采用電容式。

一、110kV變電站電壓互感器故障產(chǎn)生的原因

1.防潮維護(hù)不到位。110kV變電站電壓互感器中比較關(guān)鍵的元器件是電磁元件和油箱，通常情況下，電壓變壓器需要長(zhǎng)時(shí)間保持運(yùn)行狀態(tài)，這會(huì)導(dǎo)致電壓互感器設(shè)備內(nèi)部元器件的溫度不斷升高，散熱不及時(shí)很容易造成內(nèi)部原件老化和油箱的密封不嚴(yán)，嚴(yán)重時(shí)電壓互感器的燒毀。另外，110kV變電站運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，電壓互感器有可能會(huì)遇到一些不確定的或者突發(fā)事件影響，而由于電壓互感器的防潮維護(hù)不到位，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備受潮現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了電壓互感器的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，并且縮短電壓互感器使用壽命。

2.設(shè)備質(zhì)量較差。110kV變電站中包含很多電壓互感器，不同廠家的電壓互感器在使用性能、運(yùn)行參數(shù)、可靠性和穩(wěn)定性等方面存在一定差異，110kV變電站電壓互感器設(shè)備質(zhì)量較差，特別是內(nèi)部零器件質(zhì)量不合理，沒(méi)有達(dá)到相關(guān)我國(guó)制造標(biāo)準(zhǔn)，在后期應(yīng)用過(guò)程中，電壓互感器設(shè)備加速損耗，給110kV變電站安全運(yùn)行埋下很多安全隱患。

3.遭受雷擊損壞。為了確保110kV變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，110kV變電站很多電壓互感器周?chē)荚O(shè)置了避雷器，但是實(shí)際的應(yīng)用效果較差，有些避雷器不僅沒(méi)有為電壓互感器提供避雷保護(hù)，而且受到避雷器擊穿影響而遭受損傷，使得電壓互感器內(nèi)部某些零器件出現(xiàn)溫度失衡問(wèn)題，造成電壓互感器運(yùn)行故障。

4.引線(xiàn)破損。電壓互感器運(yùn)行時(shí)主要是通過(guò)引線(xiàn)來(lái)輸送和傳導(dǎo)電壓、電流，但是在實(shí)際的110kV變電站應(yīng)用中，受到外界因素、人為因素等方面的影響，電壓互感器引線(xiàn)很容易破損，造成其內(nèi)部局部電壓不斷升高，嚴(yán)重影響110kV變電站電壓互感器的電壓平衡，導(dǎo)致很容易出現(xiàn)各種運(yùn)行故障。

二、110kV變電站電壓互感器的故障處理措施

1.采用合適的故障檢測(cè)方法

1.1經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn)法。在110kV變電站運(yùn)行過(guò)程中，一旦電壓互感器發(fā)生故障，維護(hù)檢修人員可以依據(jù)自己長(zhǎng)時(shí)間的工作經(jīng)驗(yàn)，使用傳統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備，對(duì)電壓互感器進(jìn)行基本檢測(cè)，這種檢驗(yàn)方法要求維修人員必須具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和豐富的維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在電壓互感器檢測(cè)過(guò)程中，用手觸摸設(shè)備元器件、傾聽(tīng)運(yùn)行聲音、鼻聞氣味等方式，分析電壓互感器故障原因和部位，這種檢測(cè)方法效率較低，存在一定的誤差，隨著現(xiàn)代化檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，各種新設(shè)備、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)檢測(cè)法逐漸成為一種輔助性質(zhì)的檢測(cè)方法。

1.2儀器檢測(cè)法。110kV變電站的電力線(xiàn)路非常復(fù)雜，電壓互感器發(fā)生運(yùn)行故障后，其故障檢測(cè)存在一定難度，故障排除過(guò)程中很難依靠肉眼來(lái)判別故障位置，因此在實(shí)際的110kV變電站運(yùn)行過(guò)程中，工作人員多是使用紅外精確測(cè)溫能夠提早、及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)備的發(fā)熱缺陷，是一種重要的電氣試驗(yàn)方法，特別是紅外熱成像儀，這種檢測(cè)儀器的操作使用比較簡(jiǎn)單，檢測(cè)效率和準(zhǔn)確度較高。當(dāng)電壓互感器發(fā)生運(yùn)行故障時(shí)，使用紅外熱成像儀，對(duì)電壓互感器進(jìn)行外部攝影，了解設(shè)備內(nèi)部的詳細(xì)情況，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓互感器故障位置和損壞的元器件。

2.優(yōu)化電壓互感器設(shè)計(jì)。電壓互感器是110kV變電站系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的設(shè)備，在結(jié)構(gòu)、使用性能等方面都具有特殊性，其作為一個(gè)獨(dú)立、統(tǒng)一的整體，在故障檢測(cè)過(guò)程中容易受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響，故障檢測(cè)難度較大。相關(guān)設(shè)計(jì)單位應(yīng)高度重視這個(gè)問(wèn)題，結(jié)合電壓互感器的實(shí)際應(yīng)用需求，優(yōu)化和改進(jìn)其結(jié)構(gòu)和元器件設(shè)計(jì)，一方面提高電壓互感器的可靠性和穩(wěn)定性，延長(zhǎng)使用壽命，降低故障率；另一方面，應(yīng)便于電壓互感器的故障檢測(cè)和維護(hù)檢修。首先，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面了解110kV變電站電壓互感器的運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用要求以及相關(guān)使用性能，明確在實(shí)際應(yīng)用和維護(hù)檢修中的不便，從這些不便和問(wèn)題出發(fā)，積極進(jìn)行改進(jìn)和完善。其次，電壓互感器的加工生產(chǎn)制造過(guò)程中，廠家應(yīng)綜合考慮多方面因素，針對(duì)110kV變電站電壓互感器的故障檢測(cè)要求，做好優(yōu)化設(shè)計(jì)，例如使用小套管將電壓互感器內(nèi)部的電磁元件一次端引出，方便電壓互感器的故障檢測(cè)。另外，電壓互感器的設(shè)計(jì)單位和生產(chǎn)廠家，應(yīng)對(duì)于電壓互感器進(jìn)行系統(tǒng)、專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓互感器經(jīng)常容易發(fā)生的問(wèn)題，彌補(bǔ)其內(nèi)部元器件的問(wèn)題和缺陷，采用科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方法，提高電壓互感器的可靠性和穩(wěn)定性。

3.注意制造細(xì)節(jié)。當(dāng)110kV變電站電壓互感器發(fā)生運(yùn)行故障時(shí)，維護(hù)檢修過(guò)程中應(yīng)注意線(xiàn)路斷電問(wèn)題，確保電壓互感器維護(hù)檢修的順利進(jìn)行。由于電壓互感器的結(jié)構(gòu)整體性和獨(dú)立性較好，拆卸拆分難度較大，不僅需要浪費(fèi)大量的人力和時(shí)間，而且電壓互感器的故障檢測(cè)效率較低，因此電壓互感器生產(chǎn)廠家應(yīng)進(jìn)一步改進(jìn)其構(gòu)造，考慮到其故障檢測(cè)的拆卸情況，加工制作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的元器件，提高電壓互感器的故障檢測(cè)準(zhǔn)確性和檢修效率。同時(shí)，為了解決電壓互感器需要停電檢修的問(wèn)題，相關(guān)生產(chǎn)廠家應(yīng)注意提高電壓互感器的絕緣性能，積極采用新材料、新技術(shù)，在電壓互感器外層設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)絕緣層，提高其故障檢修的安全性。

4.嚴(yán)格遵守相關(guān)制造標(biāo)準(zhǔn)。電壓互感器運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于110kV變電站的正常運(yùn)行有著重要影響，我國(guó)政府部門(mén)對(duì)于電壓互感器的應(yīng)用和加工制作有著明確的相關(guān)法律法規(guī)，用于保障電壓互感器的加工制造生產(chǎn)質(zhì)量。其中需要我們注意的是電壓互感器的加工生產(chǎn)過(guò)程中，不能設(shè)置避雷器，避免發(fā)生避雷器擊穿影響電壓互感器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。相關(guān)生產(chǎn)廠家必須嚴(yán)格遵循相關(guān)法律法規(guī)，加強(qiáng)生產(chǎn)加工質(zhì)量控制和管理，不斷提高電壓互感器生產(chǎn)質(zhì)量，降低其故障發(fā)生率。

5.加強(qiáng)維護(hù)檢修。為了保障電壓互感器始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)，在110kV變電站運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)注意電壓互感器的維護(hù)檢修，全面了解電壓互感器的應(yīng)用性能，由專(zhuān)門(mén)的維護(hù)檢修工作人員定期檢查電壓互感器的運(yùn)行狀態(tài)，制定合理有效的維護(hù)檢修和預(yù)防管理辦法，并且強(qiáng)化工作人員的故障防范意識(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓互感器的故障征兆，特別注意消除鐵磁諧振現(xiàn)象，做好電壓互感器的防潮、防火處理，延長(zhǎng)其使用壽命。

三、結(jié)語(yǔ)

由于在110kV變電站中電壓互感器是非常重要的設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用中電壓互感器受到長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行、運(yùn)行環(huán)境比較惡劣等因素影響，故障發(fā)生率較高，因此應(yīng)仔細(xì)分析110kV變電站電壓互感器故障原因，采用合適的故障檢測(cè)方法，有針對(duì)性地采取有效處理措施，提高電壓互感器故障檢測(cè)效率和檢測(cè)水平，保證設(shè)備的健康運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]江志強(qiáng).110kV變電站電壓互感器故障分析及處理措施探討[J].電子制作，2014，17：37.

[2]李斌.110kV變電站電壓互感器故障原因分析[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2014，12：144-145.

[3]何東皓，劉桂芳.110kV變電站電壓互感器故障原因分析[J].機(jī)電信息，2014，21：56-57.