高壓互感器檢修與維護(hù)探析

鄭華偉，卞飛，徐圣堂，張露丹

（1.新鄉(xiāng)華源電力集團(tuán)有限公司,河南 新鄉(xiāng) 453000；2.國(guó)網(wǎng)河南省電力公司新鄉(xiāng)供電公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

0 引言

高壓互感器主要功能是對(duì)電壓、電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，避免意外情況發(fā)生。高壓互感器在實(shí)際運(yùn)行中受到不利因素影響會(huì)發(fā)生故障，為了解決面臨問(wèn)題，要建立起完善的檢修機(jī)制，同時(shí)要注重日常維護(hù)，確保設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)中，為電力資源傳輸提供有力的支持。

1 高壓互感器

高壓互感器主要功能是對(duì)電壓和電流的轉(zhuǎn)換，可以起到調(diào)節(jié)作用，便于更好地進(jìn)行測(cè)量、保護(hù)的互感器。通常情況下，高壓互感器調(diào)節(jié)的電壓可以分為3kv、6kv、10kv等，實(shí)際應(yīng)用效果較好，提升了電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性（見(jiàn)圖1）。

圖1 高壓電流互感器示意圖

2 高壓互感器運(yùn)行前檢查的問(wèn)題

高壓互感器正常運(yùn)行時(shí)要合理控制檢查時(shí)間，頻率為兩小時(shí)一次。一般情況下，高壓互感器是指全封閉式高壓電壓互感器，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部發(fā)生一次繞組原匝間擊穿情況時(shí)，就會(huì)發(fā)生故障，受到故障的影響，會(huì)出現(xiàn)變電站跳閘的情況，當(dāng)情況比較嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)安全事故。故障繞組溫度會(huì)升高，受到環(huán)境溫度影響，絕緣油會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并分解，過(guò)程中產(chǎn)生可燃?xì)怏w，隨著時(shí)間推移，氣體含量會(huì)快速上升，相關(guān)指標(biāo)就會(huì)超限，內(nèi)部氣體壓力也會(huì)增高，最終引發(fā)安全事故。

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，電壓互感器故障的主要原因是內(nèi)部二次側(cè)繞組引出線斷線，從而觸發(fā)同步信號(hào)，造成了無(wú)壓力無(wú)流故障。內(nèi)部一次繞組匝間被擊穿會(huì)引起電壓互感器短路或者接地故障，出現(xiàn)安全事故，接觸網(wǎng)甚至?xí)粺龜啵l(fā)生的次數(shù)會(huì)越來(lái)越多?；诖耍藗円庾R(shí)到了電壓互感器安全運(yùn)行的重視性，對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行具有重要意義[1]。

3 高壓互感器運(yùn)行中的維護(hù)

高壓互感器在運(yùn)行狀態(tài)下開(kāi)展檢查對(duì)人員安全會(huì)構(gòu)成威脅，為了保證檢查的安全性，要進(jìn)行有效處理才可以，在安全狀態(tài)下對(duì)儀表進(jìn)行檢查，可以作出正確判斷。拆除短接線中會(huì)產(chǎn)生火花，這種現(xiàn)象說(shuō)明高壓互感器已經(jīng)二次開(kāi)路，需要進(jìn)行短路處理，并對(duì)表計(jì)回路進(jìn)行檢查，對(duì)開(kāi)路現(xiàn)象仔細(xì)觀察，確定拆除短接線。出于安全考慮，高壓互感器短接線拆除必須在絕緣狀態(tài)下進(jìn)行，可以運(yùn)用絕緣墊來(lái)進(jìn)行。提高對(duì)停用互感器涉及的回路保護(hù)的重視，在投入運(yùn)行之前要進(jìn)行全面檢查。

上文中已經(jīng)提到，高壓互感器檢查的間隔時(shí)間是兩小時(shí)，檢修結(jié)束后進(jìn)行驗(yàn)收，保證處于正常狀態(tài)才能繼續(xù)運(yùn)行，之后檢查頻率會(huì)發(fā)生變化，出現(xiàn)短路故障跳閘要檢查一次，一周進(jìn)行一次夜間熄燈檢查。明確檢查的要點(diǎn)，特別是高壓互感器高壓側(cè)高壓限流熔斷器是否正常、絕緣瓷套是否有裂紋等。電流互感器試驗(yàn)端子解除之后可能會(huì)出現(xiàn)電流互感器二次開(kāi)路的問(wèn)題，為了防止問(wèn)題出現(xiàn)，要有效控制解除試驗(yàn)端子的整個(gè)過(guò)程，螺釘不能太緊，否則會(huì)出現(xiàn)打滑的情況，引發(fā)接觸不良問(wèn)題[2]。

4 高壓互感器事故處理

高壓互感器內(nèi)部阻抗是比較小的，當(dāng)斷路器合閘時(shí)，線圈會(huì)發(fā)生暫態(tài)過(guò)電壓情況，就喪失了絕緣的作用，再受到匝間短路的影響，內(nèi)部絕緣繞組溫度會(huì)發(fā)生變化，在這種情況下，隨著熱量的增加，油箱內(nèi)氣溫會(huì)快速上升，減壓閥中會(huì)噴出絕緣油，在沒(méi)有處理情況下，絕緣油會(huì)大大減少，線圈的絕緣作用會(huì)下降，電流會(huì)受到溫度的影響，隨著電流升高而變大，當(dāng)達(dá)到一定程度后，繞組內(nèi)部匝間就會(huì)出現(xiàn)短路故障。另外箱內(nèi)溫度會(huì)上升，壓力也會(huì)增加，有可能發(fā)生爆炸[3]。

高壓互感器安裝和拆解的維護(hù)難度較大，為了確保順利開(kāi)展，要進(jìn)行斷開(kāi)高低壓引出線的處理，新安裝的系統(tǒng)受到人為、技術(shù)因素影響存在不足之處，導(dǎo)線連接部位發(fā)生問(wèn)題幾率較大，后期可能會(huì)出現(xiàn)更大故障，存在較大安全隱患?；ジ衅靼l(fā)生空開(kāi)跳閘情況后要停用繼電保護(hù)。試送一次，如果問(wèn)題沒(méi)有得到解決就要將高壓互感器的空氣開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，等到試送成功之后，對(duì)所有線路逐一試送，如果過(guò)程中某一條線路發(fā)生跳閘，就要停用該條線路，并進(jìn)行檢查，等到恢復(fù)正常后，才能繼續(xù)發(fā)揮出繼電保護(hù)的作用。當(dāng)三相電壓發(fā)生問(wèn)題時(shí)，如果高壓互感器內(nèi)部出現(xiàn)了異常情況，此時(shí)隔離開(kāi)關(guān)是不能拉開(kāi)的，當(dāng)高壓熔斷器熔斷時(shí)拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)。

高壓熔斷器熔斷故障在高壓互感器中發(fā)生頻率較高，當(dāng)出現(xiàn)這種問(wèn)題后，熔斷相的相電壓降低，但不會(huì)為零，當(dāng)發(fā)生單相接地情況時(shí)，電壓互感器的勵(lì)磁電流會(huì)快速增大，鐵芯也會(huì)變得飽和，導(dǎo)致出現(xiàn)了高壓側(cè)熔斷器熔斷[4]。

5 提升高壓互感器運(yùn)行穩(wěn)定性的有效措施

5.1 創(chuàng)新管理方式

傳統(tǒng)高壓互感器管理方式存在滯后性，無(wú)法適應(yīng)發(fā)展需求，高壓互感器的質(zhì)量保證期和牽引變壓器要相互一致，區(qū)別于其他組件的管理方式，要根據(jù)實(shí)際情況采取有效方法。對(duì)高壓互感器的壓力釋放閥進(jìn)行檢查，其他部件也要展開(kāi)詳細(xì)檢查，主要包括箱體、支管等。高壓互感器油樣品的分析要采用色譜分析方法，對(duì)互感器繞組直流電阻和對(duì)地絕緣進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量之后可以得到結(jié)果，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，與指標(biāo)不相符合的數(shù)據(jù)要重新檢查，找到其中問(wèn)題所在，便于更好地進(jìn)行處理。檢查要具有全面性、細(xì)致性，任何一個(gè)方面都不能放過(guò)，對(duì)實(shí)際運(yùn)行情況有準(zhǔn)確了解，創(chuàng)新管理方式，從而提升高壓互感器運(yùn)行水平[5]。

5.2 加強(qiáng)故障處理

通過(guò)變電站倒閘操作可以有效處理高壓互感器接地短路故障，斷路器跳閘可以起到保護(hù)作用，雖然可以起到保護(hù)作用，但也存在不足之處，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)暫時(shí)斷電，影響到正常供電。變電站采用是阻抗保護(hù)。受到接地保護(hù)動(dòng)作的影響，會(huì)引起變電站斷路器跳閘，斷路器會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘，斷路器重合閘成功的判斷依據(jù)是線路瞬間接地后接地點(diǎn)消除，如果接地點(diǎn)沒(méi)有消除，則說(shuō)明重合閘失敗，斷路器還會(huì)出現(xiàn)跳閘問(wèn)題。受到電壓下降的影響，斷路器成功重合閘，電網(wǎng)和受電電路會(huì)接觸，短路電流是非常強(qiáng)的，在這種情況下，空氣中會(huì)發(fā)生相間拉弧放電，對(duì)電網(wǎng)會(huì)造成損壞。

5.3 完善檢修機(jī)制

常見(jiàn)的高壓互感器的結(jié)構(gòu)形式為油浸式，采用漆包線作為線圈材料，變壓器繞組和結(jié)緣結(jié)構(gòu)都有絕緣紙但二者有著明顯差異，在絕緣油過(guò)熱放電溶解氣體含量和色譜分析有相似之處，但區(qū)別也是非常明顯的。高壓產(chǎn)品沒(méi)有過(guò)熱的特征，所以很難通過(guò)這一特征來(lái)進(jìn)行判斷，即使出現(xiàn)了故障也沒(méi)有直接表現(xiàn)，就很難對(duì)故障進(jìn)行判斷。在過(guò)載或者過(guò)流情況下溫度會(huì)升高，會(huì)影響到絕緣油，并且有氣體產(chǎn)生。由于沒(méi)有及時(shí)處理，氣體含量會(huì)持續(xù)上升，如果是放電故障，就要立即開(kāi)展試驗(yàn)并檢測(cè)。

進(jìn)一步完善高壓互感器備件管理和維修機(jī)制，在開(kāi)展檢修的時(shí)候，高壓互感器的繞組直流電阻檢測(cè)、絕緣檢測(cè)、色譜分析檢測(cè)等，都要以試驗(yàn)規(guī)程為參考依據(jù)，保證具有規(guī)范性、科學(xué)性。在對(duì)高壓互感器進(jìn)行檢修時(shí)，為了保證最終工作質(zhì)量，相關(guān)部門(mén)要肩負(fù)起自身職責(zé)，做好監(jiān)管工作，保證檢修的效率和質(zhì)量。

5.4 提高工作人員綜合能力

工作人員是高壓互感器檢修和維護(hù)的主體，要求具備專業(yè)技術(shù)，可以有效處理故障。但從實(shí)際情況來(lái)看，工作人員技術(shù)水平參差不齊，特別是對(duì)于出現(xiàn)的新問(wèn)題不知所措，嚴(yán)重影響到高壓互感器檢修和維護(hù)質(zhì)量，為了改善這種情況，電力企業(yè)要注重人員培訓(xùn)，定期組織學(xué)習(xí)，掌握先進(jìn)技術(shù)，更好投入到工作中去。除了具備專業(yè)技術(shù)外，職業(yè)素養(yǎng)也是必不可少的，在高壓互感器檢修和維護(hù)過(guò)程中要認(rèn)真負(fù)責(zé)，加強(qiáng)對(duì)問(wèn)題分析，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行效果，確保供電的穩(wěn)定性、安全性。在高壓互感器檢修和維護(hù)過(guò)程中要善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷創(chuàng)新工作方式，另外要樹(shù)立起創(chuàng)新意識(shí)，積極引入新技術(shù)，不斷提升工作水平[6-8]。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)高壓互感器的檢修和維護(hù)進(jìn)行探討，為實(shí)際工作開(kāi)展提供借鑒，保證工作的順利進(jìn)行。加強(qiáng)對(duì)高壓互感器故障發(fā)生原因分析，進(jìn)一步明確檢修和維護(hù)的要點(diǎn)，并建立起一套完善體系，將工作效果落實(shí)下去，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。在檢修和維護(hù)過(guò)程中，要提供人才、技術(shù)等方面的支持，有效解決實(shí)際問(wèn)題，改善高壓互感器運(yùn)行效果，對(duì)于電力系統(tǒng)安全運(yùn)行具有重要意義。