摘要：近年来，我国经济快速发展，电网系统规模越来越庞大，220kV变电站作为电力系统的重要组成部分，其运行状态对于整个电力系统的供电安全有着重要影响。220kV变电站中包含大量的电压互感器，工作人员应高度重视电压互感器故障问题，仔细分析220kV变电站电压互感器故障的原因，采取科学合理的维护检修方法，最大程度地减少或者避免电压互感器故障，提高220kV变电站的经济效益和社会效益。
关键词：220kV；变电站；电压互感器；常见故障
我国的220kV变电站电压互感器的技术还不够成熟．特别是在电压互感器的设计水平、制作水平以及原材料的质量上还存在很大的缺陷和改进空间，由于电压互感器的使用环境为高压、长距离，所以我国现今的220kV变电站的电压互感器经常发生故障，这给电力用户造成了巨大不便。也给电力部门带来了巨大困扰。
一、电压互感器概述
1.1电压互感器概念
和变压器原理类似，电压互感器也是用于变换线路压电的设施，然而，其容量相对变压器来说，要小的非常多。对于电压互感器来说，其关键是把电网电力系统中的高压转变为标准低压，进而来为继电保护装置及测量仪表进行供电。一般电压互感器会与继电保护装置结合起来应用，并对电力系统起到保护效果。
1．2电压互感器原理
电压互感器属于一个带铁心的变压器，该装置的主要组成部分包括铁心、绝缘、一次与二次线圈。其使用原理为：在一次绕组上施加电压U1，使铁心产生磁通，基于电磁感应定律，其便可以在二次绕组中产生二次电压U2，从而使一次（或二次）绕组的匝数改变，最终产生不同的一次电压与二次电压比。
二、常见故障
2.1谐振过电压造成的故障
当谐振过电压时，会对设备绝缘性造成较大的破坏，当谐振过电压持续时间较长的话，电压互感器当中的铁芯材料，会因为磁化曲线与电流的关系，并非处于线性关系。因而当电压上升后，磁通便会上升，当上升一定程度时，电压持续上升，而磁通会停止上升此时铁芯处于饱和状态。当铁芯饱和之后，互感器二次输出的电压，其波形会出现改变，励磁电流进一步加大，使得绝缘破坏发生次内出现短路，甚至因为发热造成损坏。
2.2串联电容末端发生的故障
电网运行时，时常会有220kV变电站电压互感器电容器末端，由于没有根据要求来进行接地，或是接地接触不良等情况的出现，使得电压互感器内的电容器末端和大地间，构成了电容，同时促使高压电出现，造成对地发电问题发生。然而此类辐射，必将使得电压互感器当中的电子元件出现受损，使得电压互感器在使用时，效果不佳，当电压超出时，也会使得电容可能存在爆炸隐患。
2.3电压互感器的过热故障
在实际工作中，电压互感器经常会出现工作热量过大的问题。一旦温度超过电压互感器的承受范围，就会造成电压互感器部件烧毁，甚至发生电阻爆炸，这样不仅会影响220kV变电站的正常工作，给变电站日常服务的居民造成生活上的诸多不便，也会给变电站造成巨大的经济损失。通常情况下，引起220kV变电站电压互感器发生过热故障的原因是电压互感器的电阻过大，因为电阻是产生热量的根源，如果电压互感器在运行的时候带动的电阻过大，通过的电流就会引起很大的电阻热，造成电压互感器因工作温度急剧上升而损坏。
2.4电压互感器的绝缘故障
电压互感器是一种半绝缘设备，绝缘性能是决定电压互感器工作效果的重要指标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但由于我国电压互感器制作工艺的不足，电压互感器的电容元件的制作环境往往干燥不够彻底，环境中存有的水分子会渗入到电压互感器的电容元件中，在电容元件的缝隙中进行运动，会直接导致电压互感器中电容器件被220kV的高压击穿，降低原有电压互感器的绝缘性能，造成电压互感器无法安全、稳定的运行。
2.5老化故障
老化故障在许多电子元件中都存在，随着工作时长的增加，电子元件的不断使用必定会造成本身的老化和损伤。220kV的高压会给电压互感器的内部电力元件造成巨大的电力压力，因而220kV变电站的电压互感器的电力元件老化速度更快，损伤的程度更大。并且随着工作时长的增加，在高压的工作强度下，密封的绝缘介质性能下降幅度也很大。这些老化的元件在继续工作中，会造成异常的高温反应，使得电压互感器在高温下作业，成为其他故障发生的源头。
三、解决措施
3.1运用二次电压输出变化来对互感器故障进行判断
当前220KV变电站电压互感器在运行的过程中，经常会受到其他因素的影响而出现互感器运行故障，对此，应采取合理的预防对策来对互感器故障进行预防。从大量的实践中发现，在二次电压输入发生变化的过程中，会对220KV变电站的电压互感器故障进行有效的判断和监测。因此，可以充分发挥出二次电压输电变化的监控以及故障判断的优势，根据输出电压的变化值进行采集分析，以此来判断电压变化值是否超出规定电压，一旦超出必须采取解决措施，从而有效地提高变电站电压互感器运行的安全性、稳定性、可靠性。
3.2电容式电压互感器电容单元绝缘被击穿处理
避免电容式电压互感器电容单元绝缘被击穿，最为关键的是做好日常的预防工作。在电容式电压互感器的正常运作中，要时刻记录电容式电压互感器的电压变化，详细的记录便于日后分析电容式电压互感器的故障问题，以及排除故障的解决方式。另外，在实际操作中，可在电容式电压互感器中设置一个电压保护装置，一旦保护装置发出报警信息，可以及时将安全隐患扼杀在萌芽阶段。
3.3电容式电压互感器电容末端接地不良的处理
在日常工作中，应加大验收和排查的力度，保证电容式电压互感器的电容末端与大地接触良好，不影响电容式电压互感器的正常使用和效能的正常发挥。维修检查技术人员应掌握各类型电容式电压互感器电容部分的接地形式，避免任何一种接地方式被遗漏，在设备正常运行时要仔细检查，杜绝任何安全隐患的存在。
3.4加强对电压互感器的监测和检查
电压互感器是220KV变电站运行的核心设备，一旦电压互感器出现运行问题，将引发严重的后果。为了避免电压互感器的工作失效，应重点针对电压互感器的内部元件进行监测和检查。在监测和检查时，要制定科学合理的监测方案，注重细节的排查和检定。
结语
作为电力系统中至关重要的构成部分，变电站在电力系统中，发挥了较大作用，而对于互感器来说，同样在变电站中承担着较为重要的作用。因此，若是电力系统工作人员，无法对220kV变电站电压互感器出现的故障做到有效分析与判断，便会可能会导致变电站正常工作受到影响，不利于保障居民用电的稳定性，甚至会导致严重的经济损失。所以，工作人员需对互感器出现的故障做到重视起来，通过监测工作的开展，来对故障进行预防，进而有效避免故障的发生，为电网运行效率及安全性的提升，有着重要影响。
参考文献：
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[2]苏凤飞，高鹏，周浩，等.几种电压互感器典型故障类型分析[J].陕西电力，2014.
作者简介：
吴万德（1975.4-），男，辽宁省大连市人，长春理工大学，助理工程师，单位：国网辽宁省电力有限公司大连供电公司，研究方向：变电站设备检修与维护。
论文作者:吴万德
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
标签：电压互感器论文; 变电站论文; 故障论文; 电压论文; 电容论文; 工作论文; 互感器论文; 《电力设备》2017年第4期论文;