電壓互感器常見(jiàn)的故障分析及處理

文/李艷，內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局阿巴嘎供電分局

電壓互感器常見(jiàn)的故障分析及處理

文/李艷，內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局阿巴嘎供電分局

電壓互感器是電力系統(tǒng)中的重要電器裝置，在測(cè)量線路電壓、功率和電能，以及保護(hù)線路故障中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器發(fā)揮重要作用。電壓互感器的正常運(yùn)作對(duì)供電安全與供電人員作業(yè)安全至關(guān)重要，因此對(duì)其故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和處理具有現(xiàn)實(shí)意義。本文分析其故障產(chǎn)生的原因，從故障現(xiàn)象出發(fā)對(duì)常見(jiàn)故障的處理方法進(jìn)行討論，以期為預(yù)防故障發(fā)生、準(zhǔn)確故障處理提供參考。

電壓互感器；分析；故障；處理

1 電壓互感器

電壓互感器和變壓器很相像，都是用來(lái)變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計(jì)算單位;而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來(lái)給測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置供電，用來(lái)測(cè)量線路的電壓、功率和電能，或者用來(lái)在線路發(fā)生故障時(shí)保護(hù)線路中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過(guò)一千伏安。

電壓互感器是一個(gè)帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上施加一個(gè)電壓U1時(shí)，在鐵心中就產(chǎn)生一個(gè)磁通φ，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，則在二次繞組中就產(chǎn)生一個(gè)二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比，這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓，即100V，電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等;主要是電磁式的(電容式電壓互感器應(yīng)用廣泛)，另有非電磁式的，如電子式、光電式。

2 電壓互感器常見(jiàn)故障

2.1 原因

根據(jù)電壓互感器的結(jié)構(gòu)與工作原理，其發(fā)生故障的主要原因主要來(lái)源于部件損壞、操作不當(dāng)、使用環(huán)境三大方面，造成常見(jiàn)故障的因素主要包括絕緣、機(jī)械、電氣與發(fā)熱等四種，按照具體行程原因可細(xì)分為水分與雜質(zhì)的侵入、絕緣結(jié)構(gòu)不良、絕緣處理不當(dāng)、絕緣材質(zhì)不佳、過(guò)電流、過(guò)電壓等。因此在使用過(guò)程中需注意避免以上因素產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以此為基礎(chǔ)依據(jù)進(jìn)行排除和分析。

2.2 現(xiàn)象

（1）互感器漏油現(xiàn)象嚴(yán)重，油標(biāo)中己看不到油面；（2）電壓互感器燒焦，產(chǎn)生冒煙或燒焦氣味；（3）電壓互感器過(guò)熱；（4）異常聲音產(chǎn)生；（5）引線與外殼之間產(chǎn)生電火花；（6）熔斷器熔體熔斷，更換后再次熔斷；（7）三相電壓指示不平衡。一旦發(fā)生上述故障即應(yīng)停止使用并進(jìn)行故障檢查。

2.3 常見(jiàn)故障

（1）高壓或低壓側(cè)一相熔斷器熔斷故障；（2）低壓電路短路故障；（3）回路斷線故障；（4）電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障；（5）其它故障。

3 電壓互感器常見(jiàn)故障處理方法

以上述常見(jiàn)故障為例，對(duì)電壓互感器的故障處理思路、方法、步驟分類進(jìn)行論述。

3.1 高壓或低壓側(cè)一相熔斷器熔斷故障

此故障的產(chǎn)生可由于高壓或低壓電路多方面原因單方面產(chǎn)生或復(fù)合因素產(chǎn)生，包括高壓電路相間短路、低壓電路短路、運(yùn)行時(shí)超負(fù)荷、熔斷器老化失效、鐵磁諧振等。一旦發(fā)生熔斷故障，即會(huì)產(chǎn)生電壓表顯示異?，F(xiàn)象，即一側(cè)電壓表顯示電壓值降低、同時(shí)另一側(cè)電壓表顯示電壓值不升高，此時(shí)電壓顯示降低側(cè)即為熔斷相。

對(duì)于此故障進(jìn)行處理可按低壓側(cè)和高壓側(cè)進(jìn)行區(qū)分。低壓側(cè)：低壓側(cè)熔斷即立即進(jìn)行更換，如再次熔斷，需另行查明原因后處理。高壓側(cè)：在保證人身安全及操作正確的基礎(chǔ)上更換熔斷器。高壓側(cè)一相熔斷器熔斷，應(yīng)立即拉開(kāi)電壓互感器出口隔離開(kāi)關(guān)，取下低壓側(cè)熔斷器，再在安全措施下進(jìn)行熔斷器更換。

3.2 低壓電路短路故障

低壓電路短路時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)互感器內(nèi)部發(fā)出異常聲音的現(xiàn)象，但高壓熔斷器不會(huì)熔斷。此故障多由電力受潮、腐蝕、損傷導(dǎo)致，造成低壓側(cè)短路、內(nèi)部金屬性短路。預(yù)防低壓電路短路故障產(chǎn)生需在操作中重點(diǎn)注意：嚴(yán)格按照操作規(guī)范使用、注意設(shè)備防水防潮處理、定期進(jìn)行檢查和維護(hù)、對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)、定期清洗過(guò)濾器，保障過(guò)濾器壓差不超過(guò)初阻力的四倍。

對(duì)低壓電路短路故障需分情況進(jìn)行判斷和處理。首先判斷所在電路，對(duì)雙母線系統(tǒng)的電壓互感器，可直接對(duì)利用母線斷路器進(jìn)行切斷和停用處理。對(duì)其它電路中電壓互感器，首先判斷高壓熔斷器是否熔斷，如未熔斷則拉開(kāi)出口隔離開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)停用。在進(jìn)行停用處理時(shí)需注意安全，如操作不當(dāng)可能造成設(shè)備損壞和人身安全損害，正確操作方法為：在具有一定容量的限流電阻條件下操作，并保證電壓互感器的三相之間或其它電器設(shè)備之間留有足夠安全距離。

3.3 回路斷線故障

回路斷線故障通常是由于回路接頭松動(dòng)、開(kāi)關(guān)接觸不良、熔斷器熔斷等原因，發(fā)生回路故障通常會(huì)出現(xiàn)明顯警示現(xiàn)象：（1）警示牌亮起、警鈴響；（2）功率表顯示異常、電度表轉(zhuǎn)動(dòng)異常、電壓表顯示為零、三相電壓不一致。

處理回路線路故障首先需停用相關(guān)保護(hù)裝置及自動(dòng)裝置，接著查看熔斷器情況，確認(rèn)是否有熔斷情況，以及熔斷發(fā)生側(cè)，如有熔斷器熔斷顯現(xiàn)則進(jìn)行替換，并檢測(cè)替換后運(yùn)作情況并進(jìn)行進(jìn)一步處理。

3.4 電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障

對(duì)電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障的判斷需從其特性出發(fā)，其特性包括：（1）鐵磁諧振可在大范圍內(nèi)產(chǎn)生；（2）在相同的電能作用下，回路可能不只具有單一的穩(wěn)定狀態(tài)；（3）工頻電源是補(bǔ)償回路電阻損失并維持諧振的能量來(lái)源；（4）當(dāng)回路電阻過(guò)大時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈鐵磁諧振；（5）PT的非線性鐵磁特性是產(chǎn)生鐵磁諧振的根本原因。

通過(guò)對(duì)其特性的分析對(duì)產(chǎn)生故障的原因進(jìn)行有效判斷，并在此基礎(chǔ)上尋找解決辦法并進(jìn)行處理。常用的處理辦法有：在PT開(kāi)口三角側(cè)并聯(lián)阻尼，阻尼可為固定或可變型；在PT一次的中性點(diǎn)加裝阻尼電阻。此外，為預(yù)防鐵磁諧振故障產(chǎn)生，可通過(guò)選用勵(lì)磁性能好的電磁式電壓互感器、使電壓互感器帶有零序電阻等方法預(yù)防故障。

4 結(jié)束語(yǔ)

處理電壓互感器故障是電力系統(tǒng)檢測(cè)與維修工作的重要組成，是保障供電安全與作業(yè)安全的重要手段。在實(shí)際工作中，電壓互感器的故障存在更多的多樣性和不可控因素，需要以常見(jiàn)處理方法為理論基礎(chǔ)，需要充分結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行判斷和處理，在處理中需做好安全防范措施。

[1]張帆.電壓互感器常見(jiàn)故障分析處理[J].華中電力，2013，（13）.