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　　摘要：電壓互感器作為電力系統(tǒng)中的重要元件，為保障電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行發(fā)揮了非常重要的作用。電力系統(tǒng)運(yùn)維人員要熟悉和掌握電壓互感器的運(yùn)行原理，及時(shí)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(jìn)電力行業(yè)的全面發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：電壓互感器;常見故障;解決措施

　　1工作原理

　　當(dāng)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?？煞譃樽枘崞?、補(bǔ)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(jìn)行降壓，此時(shí)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(bǔ)償電抗器主要負(fù)責(zé)電容分壓器等效阻抗的補(bǔ)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(shù)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(guān)系，補(bǔ)償電抗器兩端并聯(lián)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(bào)導(dǎo);國外變壓器)1964年創(chuàng)刊，是中國電工技術(shù)類核心期刊之一，是中國變壓器專業(yè)唯一國內(nèi)外公開發(fā)行的期刊，主要刊載變壓器、互感器、電抗器和調(diào)壓器類產(chǎn)品的技術(shù)文獻(xiàn)資料。以報(bào)道變壓器類產(chǎn)品的應(yīng)用技術(shù)為主。通過報(bào)道變壓器類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)計(jì)算、試驗(yàn)研究、工藝制造和運(yùn)行維護(hù)等方面的成果和經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)中國變壓器行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和變壓器技術(shù)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(dòng)的情況下，常常與電壓互感器的內(nèi)部故障有關(guān)，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(lián)電容中的部分電容擊穿、失效或電磁單元故障，因此，一旦發(fā)現(xiàn)二次電壓異常變化，應(yīng)對其變化和發(fā)展情況進(jìn)行密切監(jiān)視，同時(shí)立即對電壓互感器進(jìn)行外觀檢查，設(shè)法將互感器停役檢查。

　　2電壓互感器在運(yùn)行中的注意事項(xiàng)

　　電壓互感器在正常運(yùn)行時(shí)，可以看作并聯(lián)在電壓互感器二次側(cè)元器件上的恒壓源。由于電壓互感器二次側(cè)連接的儀器儀表、繼電保護(hù)裝置等設(shè)備具有非常高的阻抗，且二次側(cè)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(cè)的高電壓擊穿，那么電壓互感器就會承受到一次側(cè)的高電壓，從而導(dǎo)致二次側(cè)回路上接入的所有電器元件都被高電壓燒毀，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí){到工作人員的人身安全。因此，在裝設(shè)電壓互感器時(shí)，必須保證電壓互感器的二次側(cè)有且僅有一點(diǎn)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(cè)發(fā)生短路現(xiàn)象勢必會產(chǎn)生極大的短路電流，造成電壓互感器燒毀，所以在正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器的二次側(cè)嚴(yán)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(yùn)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(diǎn)是持續(xù)時(shí)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(wǎng)發(fā)生異常波動(dòng)時(shí)，電壓互感器的感抗超過了容抗，產(chǎn)生非線性效應(yīng)，就會出現(xiàn)鐵磁諧振過電壓的現(xiàn)象。

　　要消除電壓互感器的鐵磁諧振現(xiàn)象，通常采用兩種方法。第一種方法是在電壓互感器一次側(cè)的中性點(diǎn)加裝阻尼電阻，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生系統(tǒng)單相接地故障時(shí)，消諧器會產(chǎn)生千伏左右的電壓，降低非線性電阻。這種方法目前應(yīng)用比較廣泛，其最大的優(yōu)點(diǎn)是不會影響繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。第二種方法是在電壓互感器的開口三角處通過并聯(lián)的方式裝設(shè)固定阻尼。這種方法具有安裝簡易、費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，對電網(wǎng)系統(tǒng)影響比較小，缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)范圍比較窄，在對電能質(zhì)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(cè)熔斷器熔體熔斷和二次側(cè)熔斷器熔體熔斷兩種。電壓互感器一次側(cè)熔斷器熔體熔斷的主要壓互感器連接的電網(wǎng)發(fā)生電壓劇烈波動(dòng)(如雷擊、電網(wǎng)內(nèi)的短路故障等)時(shí)，通過一次側(cè)熔斷器熔體熔斷來保護(hù)電壓互感器本體及與電壓互感器連接的高壓設(shè)備。電壓互感器二次側(cè)熔斷器熔體熔斷的主要原因是當(dāng)電壓互感器的二次側(cè)元器件內(nèi)部或二次側(cè)回路發(fā)生短路故障時(shí)，通過二次側(cè)熔斷器熔體熔斷來斷開電壓互感器的二次側(cè)回路電源。通常情況下，當(dāng)發(fā)生二次側(cè)熔斷器熔體熔斷故障時(shí)，一次側(cè)的熔斷器應(yīng)當(dāng)完好。

　　電壓互感器一次側(cè)熔斷器熔體熔斷的主要現(xiàn)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(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)電壓互感器一次側(cè)熔斷器熔體熔斷時(shí)，首先應(yīng)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(cè)元件已經(jīng)切換到正常運(yùn)行的電壓互感器上，不允許處理故障電壓互感器時(shí)，其二次側(cè)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(fā)生熔斷器熔體熔斷的現(xiàn)象，則在更換熔斷器后，暫時(shí)不能再次進(jìn)行送電，必須對該電壓互感器進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)工作，確認(rèn)電壓互感器完好后，才能恢復(fù)電壓互感器的正常運(yùn)行。工作人員在進(jìn)行更換一次側(cè)熔斷器的工作時(shí)，必須注意與帶電設(shè)備保持一定的安全距離，必要時(shí)要裝設(shè)安全設(shè)施，避免發(fā)生人身觸電等安全事故。

　　電壓互感器二次側(cè)熔斷器熔體熔斷的現(xiàn)象與一次側(cè)熔斷的現(xiàn)象基本一致，其區(qū)別在于，熔斷相的電壓會變得極低，甚至?xí)咏诹?。處理二次?cè)熔斷器熔體熔斷的方法也與處理一次側(cè)熔斷器熔體熔斷的方法相似。需要特別注意的是，當(dāng)發(fā)生二次側(cè)熔斷器熔體熔斷故障時(shí)，嚴(yán)禁將發(fā)生故障的電壓互感器二次側(cè)與正常運(yùn)行的電壓互感器二次側(cè)并列。

　　3.3電壓互感器發(fā)出多種異常信號

　　當(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)母線三相電壓不平衡、低電壓繼電器頻繁動(dòng)作、監(jiān)控裝置發(fā)出“電壓回路斷線”信號等異常現(xiàn)象時(shí)，首先應(yīng)考慮是否電壓互感器出現(xiàn)了故障。特別是在電壓互感器的一次側(cè)熔斷器熔體熔斷，電壓互感器內(nèi)產(chǎn)生了零序電壓，從而啟動(dòng)接地裝置發(fā)出“接地”信號時(shí)，工作人員應(yīng)根據(jù)正常相的相電壓未升高成線電壓，判斷出電壓互感器發(fā)生故障，而不是接地故障。造成電壓互感器發(fā)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(diǎn)接觸不良等，應(yīng)查明電壓互感器的哪一側(cè)發(fā)生故障，根據(jù)故障點(diǎn)進(jìn)行更換熔斷器、更換輔助接點(diǎn)等工作。

　　4電壓互感器故障實(shí)例分析及處理

　　某35kV變電站值班員發(fā)現(xiàn)站內(nèi)后臺監(jiān)控裝置發(fā)“35kVⅠ段電壓回路斷線”“3U0越限告警”信號。經(jīng)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(bào)電網(wǎng)調(diào)度后，調(diào)度員考慮到電網(wǎng)內(nèi)其余變電站35kV母線電壓均為正常狀態(tài)，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(wǎng)系統(tǒng)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(xiàn)故障。因此，調(diào)度員安排檢修人員到該變電站對電壓互感器進(jìn)行檢修。

　　檢修人員到達(dá)變電站后，首先將35kVⅠ段母線的二次回路轉(zhuǎn)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(cè)熔斷器，經(jīng)測量均為完好狀態(tài)。當(dāng)測量一次側(cè)熔斷器時(shí)發(fā)現(xiàn)，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(cè)的B相熔斷器熔體發(fā)生熔斷故障。更換熔斷器后，35kVⅠ段母線B相電壓恢復(fù)正常，后臺監(jiān)控裝置所發(fā)故障信號均能復(fù)歸。至此，故障處理完畢。

　　結(jié)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(wǎng)中的高電壓降為變電站內(nèi)二次回路所需要的低電壓，是連接變電站內(nèi)的一次、二次設(shè)備的重要元件。本文通過分析電壓互感器在電網(wǎng)中發(fā)揮的功能，闡述了電壓互感器在運(yùn)行中需要注意的主要事項(xiàng)，并結(jié)合電壓互感器在運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的故障，提出了相應(yīng)的解決措施。——論文作者：趙憲周