發布時間：2020-08-31所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：電壓互感器作為電力系統中的重要元件，為保障電網的平穩運行發揮了非常重要的作用。電力系統運維人員要熟悉和掌握電壓互感器的運行原理，及時分析和判斷電壓互感器的常見故障，提高處理電壓互感器故障的水平，促進電力行業的全面發展。 關鍵詞：電壓互
摘要：電壓互感器作為電力系統中的重要元件，為保障電網的平穩運行發揮了非常重要的作用。電力系統運維人員要熟悉和掌握電壓互感器的運行原理，及時分析和判斷電壓互感器的常見故障，提高處理電壓互感器故障的水平，促進電力行業的全面發展。
關鍵詞：電壓互感器;常見故障;解決措施
1工作原理
當前的電壓互感器以電容式居多，電容式電壓互感器主要由2部分組成：①電容分壓器。可分為主電容和分壓電容。②電磁單元。可分為阻尼器、補償電抗器以及中間變壓器。其原理為：利用電容分壓器對一次電壓進行降壓，此時的電壓稱為中間電壓，再通過電磁單元作用，中間電壓成為了二次電壓。補償電抗器主要負責電容分壓器等效阻抗的補償工作，減少等值電容對回路壓降造成的影響，目的是保證二次電壓只受數值極小的回路等效電阻的影響，與一次電壓之間獲得正確的幅值和相位關系，補償電抗器兩端并聯避雷器限制過電壓。
期刊推薦：《變壓器》(月刊)曾用刊名：(變壓器報導;國外變壓器)1964年創刊，是中國電工技術類核心期刊之一，是中國變壓器專業唯一國內外公開發行的期刊，主要刊載變壓器、互感器、電抗器和調壓器類產品的技術文獻資料。以報道變壓器類產品的應用技術為主。通過報道變壓器類產品的設計計算、試驗研究、工藝制造和運行維護等方面的成果和經驗，促進中國變壓器行業的技術進步和變壓器技術水平的提高。
電壓互感器二次電壓異常變化，在排除一次電壓異常波動的情況下，常常與電壓互感器的內部故障有關，電磁式變壓器有可能是一、二次繞組匝間短路，電容式變壓器則極有可能是串聯電容中的部分電容擊穿、失效或電磁單元故障，因此，一旦發現二次電壓異常變化，應對其變化和發展情況進行密切監視，同時立即對電壓互感器進行外觀檢查，設法將互感器停役檢查。
2電壓互感器在運行中的注意事項
電壓互感器在正常運行時，可以看作并聯在電壓互感器二次側元器件上的恒壓源。由于電壓互感器二次側連接的儀器儀表、繼電保護裝置等設備具有非常高的阻抗，且二次側的電壓與二次電勢十分接近，如果電壓互感器的絕緣被一次側的高電壓擊穿，那么電壓互感器就會承受到一次側的高電壓，從而導致二次側回路上接入的所有電器元件都被高電壓燒毀，嚴重時甚至會威脅到工作人員的人身安全。因此，在裝設電壓互感器時，必須保證電壓互感器的二次側有且僅有一點可靠的接地裝置。并且，由于電壓互感器二次繞組的阻抗非常小，如果二次側發生短路現象勢必會產生極大的短路電流，造成電壓互感器燒毀，所以在正常運行時，電壓互感器的二次側嚴禁短路。
3電壓互感器常見故障及處理方法
3.1電壓互感器的鐵磁諧振
電壓互感器的鐵磁諧振是指由于電壓互感器在通常情況下是空載運行的，并且具有很多的儲能元器件，非常容易在鐵磁電感的飽和作用下引起諧振過電壓，其特點是持續時間比較長，而且過電壓的幅值也比較高。由于電壓互感器具有非線性鐵磁特性，在電網發生異常波動時，電壓互感器的感抗超過了容抗，產生非線性效應，就會出現鐵磁諧振過電壓的現象。
要消除電壓互感器的鐵磁諧振現象，通常采用兩種方法。第一種方法是在電壓互感器一次側的中性點加裝阻尼電阻，當電網發生系統單相接地故障時，消諧器會產生千伏左右的電壓，降低非線性電阻。這種方法目前應用比較廣泛，其最大的優點是不會影響繼電保護裝置的正常運行。第二種方法是在電壓互感器的開口三角處通過并聯的方式裝設固定阻尼。這種方法具有安裝簡易、費用低的優點，對電網系統影響比較小，缺點是調節范圍比較窄，在對電能質量要求不高的變電站中使用較多。
3.2電壓互感器的熔斷器故障
電壓互感器的熔斷器故障主要分為一次側熔斷器熔體熔斷和二次側熔斷器熔體熔斷兩種。電壓互感器一次側熔斷器熔體熔斷的主要壓互感器連接的電網發生電壓劇烈波動(如雷擊、電網內的短路故障等)時，通過一次側熔斷器熔體熔斷來保護電壓互感器本體及與電壓互感器連接的高壓設備。電壓互感器二次側熔斷器熔體熔斷的主要原因是當電壓互感器的二次側元器件內部或二次側回路發生短路故障時，通過二次側熔斷器熔體熔斷來斷開電壓互感器的二次側回路電源。通常情況下，當發生二次側熔斷器熔體熔斷故障時，一次側的熔斷器應當完好。
電壓互感器一次側熔斷器熔體熔斷的主要現象是熔斷相的電壓降低(但不會接近于零)，但其余相電壓不會受到熔斷相的影響，基本維持不變。當工作人員發現電壓互感器一次側熔斷器熔體熔斷時，首先應檢查電壓互感器的外觀是否良好，之后將電壓互感器停電，更換新的熔斷器。在故障電壓互感器停電期間，要保證故障電壓互感器所連接的二次側元件已經切換到正常運行的電壓互感器上，不允許處理故障電壓互感器時，其二次側連接的元件失去電壓。如果更換新熔斷器的電壓互感器在送電后再次發生熔斷器熔體熔斷的現象，則在更換熔斷器后，暫時不能再次進行送電，必須對該電壓互感器進行相關的試驗工作，確認電壓互感器完好后，才能恢復電壓互感器的正常運行。工作人員在進行更換一次側熔斷器的工作時，必須注意與帶電設備保持一定的安全距離，必要時要裝設安全設施，避免發生人身觸電等安全事故。
電壓互感器二次側熔斷器熔體熔斷的現象與一次側熔斷的現象基本一致，其區別在于，熔斷相的電壓會變得極低，甚至會接近于零。處理二次側熔斷器熔體熔斷的方法也與處理一次側熔斷器熔體熔斷的方法相似。需要特別注意的是，當發生二次側熔斷器熔體熔斷故障時，嚴禁將發生故障的電壓互感器二次側與正常運行的電壓互感器二次側并列。
3.3電壓互感器發出多種異常信號
當工作人員發現母線三相電壓不平衡、低電壓繼電器頻繁動作、監控裝置發出“電壓回路斷線”信號等異常現象時，首先應考慮是否電壓互感器出現了故障。特別是在電壓互感器的一次側熔斷器熔體熔斷，電壓互感器內產生了零序電壓，從而啟動接地裝置發出“接地”信號時，工作人員應根據正常相的相電壓未升高成線電壓，判斷出電壓互感器發生故障，而不是接地故障。造成電壓互感器發出異常信號的原因有很多，如一次或二次熔斷器熔體熔斷，二次回路輔助接點接觸不良等，應查明電壓互感器的哪一側發生故障，根據故障點進行更換熔斷器、更換輔助接點等工作。
4電壓互感器故障實例分析及處理
某35kV變電站值班員發現站內后臺監控裝置發“35kVⅠ段電壓回路斷線”“3U0越限告警”信號。經查，35kVⅠ段母線的A、B、C三相相電壓值分別為21.35kV、18.82kV、21.42kV，B相相電壓比較低，35kVⅡ段母線的電壓值正常。匯報電網調度后，調度員考慮到電網內其余變電站35kV母線電壓均為正常狀態，并且此變電站35kVⅠ段母線的A、C相電壓也正常，排除了35kV電網系統諧振及故障變電站35kV母線諧振的可能，判斷此變電站的電壓互感器出現故障。因此，調度員安排檢修人員到該變電站對電壓互感器進行檢修。
檢修人員到達變電站后，首先將35kVⅠ段母線的二次回路轉至35kVⅡ段電壓互感器接帶，之后將35kVⅠ段母線的電壓互感器停用，取下二次側熔斷器，經測量均為完好狀態。當測量一次側熔斷器時發現，A相與C相的電阻值正常，但B相的阻值接近無窮大，由此判斷電壓互感器一次側的B相熔斷器熔體發生熔斷故障。更換熔斷器后，35kVⅠ段母線B相電壓恢復正常，后臺監控裝置所發故障信號均能復歸。至此，故障處理完畢。
結束語
電壓互感器屬于特殊類型的電力變壓器，是降壓變壓器的一種。它將電網中的高電壓降為變電站內二次回路所需要的低電壓，是連接變電站內的一次、二次設備的重要元件。本文通過分析電壓互感器在電網中發揮的功能，闡述了電壓互感器在運行中需要注意的主要事項，并結合電壓互感器在運行中經常出現的故障，提出了相應的解決措施。——論文作者：趙憲周
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