电压互感器故障的探析

摘 要：本文介绍了运行中的电压互感器常见的故障及其特征，对故障进行了分析和判断，介绍了故障处理办法.提出了减少此类故障的改进方案和预防措施。

关键词:电压互感器;故障;分析;处理

中图分类号：TM714.2文献标识码：A

电压互感器（俗称PT），是一种将高电压按一定比例变换成一定标准的低电压（通常为100V、V），并在相位上与高压保持一定的关系，能准确、实时的反映高压量值变化的设备。它解决了高压难以直接量测的问题，还使得高压与低压有效的隔离，保证了工作人员及二次设备的安全。广泛的应用于测量、保护等环节，是电力系统不可或缺的设备，其能否正常、持续工作，直接关系到系统一、二次设备的安全稳定运行。作为电网运行的指挥者，要想准确、迅速地判断、处理电压互感器异常，就需对电压互感器的结构、原理、故障特性、处理原则有所了解。以下就电压互感器的部分知识点及常见故障做总结和分析。

一、工作原理

电压互感器按原理主要可分为：电磁式电压互感器、电容式电压互感器。电磁式电压互感器其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组，特点是容量很小且比较恒定。而电容式电压互感器是在电容分压器的基础上制成，可防止因铁芯饱和引起铁磁谐振外，在经济和安全上较老式的电磁式电压互感器有很多优越之处。图1为电磁式电压互感器（PT）结构图，图2为电容式电压互感器（CVT）原理示意图。

二、故障处理

2.1常见故障现象

(1)声音及仪表指示异常。正常运行的电压互感器和变压器一样,也有轻微的电磁振动声音,处于异常状态下的电压互感器将伴有噪音和其它异常现象。

①若电压互感器发出沉重的“嗡嗡”声,同时发现母线电压不平衡,接地信号动作,说明系统发生故障;若两相电压升高,一相降低或为零,应判断为一次系统有单相接地故障。虽然电力系统允许单相接地故障运行2h以内,但是若再出现第二点接地,就会造成系统停电,提示工作人员及时查找故障。②若绝缘监视表计两相电压不变,一相电压降低较多,则可能是电压较低相一次侧或二次侧线路断线,这时电压断线信号动作。此时运行人员应根据仪表具体数据及时处理断线故障。③若两相或三相电压均有升高,且电压互感器声音异常,可能是电压互感器产生谐振过电压。④若电压表计指示突然消失,值班人员应迅速检查系统电压否正常。若系统电压正常,可能是电压互感器本身或二次回路发生故障,应迅速检查一、二次侧熔断器是否熔断。

(2)外观异常现象。①油位过低。运行中的电压互感器油位应正常,油位过低或过高应作相应的调整,造成油面过低的原因有:预防性试验时多次放油未作补充;气温突然下降,或渗漏油严重。②渗漏油。电压互感器油位观察窗龟裂,放油阀门关闭不严,金属外壳有砂眼,或者密封紧固螺丝受力不均,都可能引起渗漏油。③电压互感器过热冒烟、喷油。说明其内部已发生严重故障,可能原因为互感器内部有匝间短路或铁心接地；对V-V式接线,在中性点不直接接地系统中,如果出现单相接地,三相对地电压不对称,各相对地电压出现了零序电压，在零序电压作用下,铁心中产生零序磁通,由于零序磁通不能形成闭合回路,这样也会引起电压互感器过热。

2.2故障处理方法

电压互感器出现故障时,应根据现场的具体情况具体分析,然后采取相应的措施。

(1)下列情况下可拉开隔离开关直接切断故障。高压熔断器未熔断,故障不严重,绝缘未损坏(如漏油看不到油位);高压熔断器已熔断。 (2)不可直接拉开隔离开关的情况。高压熔断器未熔断,内部故障严重,且高压侧绝缘已损坏,如电压互感器内部有匝间短路、发热、喷油,此时应尽量用倒运行方式的方法停电,避免停电带来损失。 (3)电压互感器隔离后的处理。有故障的电压互感器与系统隔离后,一次母线并列,合上电压互感器二次联络开关,重新投入退出的保护及自动装置。 (4)电压互感器熔断器熔断后的处理。熔断器熔断后,仪表指示异常降低或为零,功率表指示降低,计量仪表不转或转速降低,此时应检查电压互感器的二次回路是否正常。方法是:取下全部二次低压熔断器，摇测该电压互感器二次负载回路的绝缘电阻,摇测二次负载回路的绝缘电阻时应使用1000V(或500V)摇表应不低于1MΩ。

三、防范措施

为了保证机电设备的安全运行，确保完成泵站的上水任务，准确、迅速地解决电压互感器故障非常重要，从根本上解决故障发生的几率也同样重要。根据上述异常可采取如下防范措施：

（1）选择的电压互感器性能相对较好、质量比较可靠；

（2）加强电压互感器的检修和管理工作，将故障遏制在萌芽状态；

（3）在电压互感器二次开口接500W白炽灯或接消谐器、阻尼电阻；

（4）尽量避免消弧线圈退出运行；

（5）尽量避免产生谐振的操作(如：母线停电时，应先停压变，再拉母联开关)；

（6）提升机电运行人员和检修人员的业务素质，掌握必备的互感器知识，做到处理故障时候胸有成竹；

（7）强化电网结构，确保在电压互感器发生故障时，不会影响泵站变电所长时间失电。

四、结束语

总之，电压互感器不正常运行的情况很多，故障产生原因与表现方式也千变万化，但都与其结构原理、采用的工艺、材料和运行维护有关，电压互感器故障最多的部件是电磁单元，其中二次电压输出异常所占比例最大，占40%以上，还有介损和电容量超标等电容单元的故障。电压互感器故障率的增加影响了电网安全运行，必须引起制造部门和运行使用部门的高度重视，要不断提高制造的工艺质量，重视运行维护管理工作。

参考文献:

[1]陈炜,裴爱华.电压互感器的使用及其故障分析[J].电力设备,2005

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