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摘要：鉴于电压互感器在电力系统中的重要性及其发生故障时的严重性，本文介绍了电压互感器的工作原理特性以及操作注意事项，并分析了二次回路短路故障原因及防范措施。另外介绍了一种利用电压互感器二次输出值判断设备故障的方法，有助于工作人员尽快消除故障。
关键词：电压互感器；工作原理；注意事项；故障；判断
电压互感器是电力系统运行中不可缺少的设备，是交流电路中一次系统和二次系统间联络元件，主要作用是给测量仪器、仪表和继电保护、控制装置供电，用来测量线路电压、功率和电能，当线路发生故障时能够保护线路中重要设备、电机和变压器等，它属于特种变压器。电压互感器有两个绕组，一个叫一次绕组，一个叫二次绕组，两个绕组都装在或绕在铁芯上。两个绕组之间以及绕组与铁芯之间都有绝缘，使两个绕组之间以及绕组与铁芯之间都有电的隔离。电压互感器在运行时，一次绕组N1并联接在线路上，二次绕组N2并联接仪表或继电器。因此在测量高压线路上的电压时，尽管一次电压很高，但二次电压较低，可以确保操作人员和仪表的安全。
1电压互感器的工作原理、特性及有关运行参数
1、1电压互感器基本原理与变压器相同
就其结构而言是一种小容量、大电压比的变压器。电压互感器主要作为测量和保护用的标准电源。
1、2电压互感器的绕组
电压互感器的一次绕组与一次电路并联，而二次绕组与测量表计或继电保护及自动装置的电压线圈并联。二次回路阻抗很大，工作电流和功耗都很小，相当于空载（二次开路）状态，二次电压只决定于一次电压，二次电压的大小与一次电压相关，二次电压产生的磁势，平衡一次电压磁势。
1、3电压互感器二次回路不能短路
若发生二次回路短路故障，此时阻抗无限大，二次电压和磁势都等于零，一次电压就将全部作用于激磁，使铁芯严重饱和，正弦交流磁通变为梯形波，二次绕组将感应较大的电流，磁饱和会使铁损增加而发热，持续时间较长时，会使绕组的绝缘性能下降或烧坏。同时还会造成二次侧熔断器熔丝熔断，影响表计，严重时可能引起保护装置误动作和甚至烧毁互感器。
1、4电压互感器二次绕组必须一点（保护）接地
一般是以中性点，若无中性点，则采用B相接地。从电压互感器的原理特性上不难看出，其二次绕组不能短路或接地运行。因此继电保护、仪表的等二次回路上的工作要求“严格防止带电电压互感器二次回路短路或接地”。
1、5电压互感器的运行电压参数
电压互感器的运行电压不能超过其额定电压的110%（宜＜105%）。运行中不得造成二次侧短路。6～35kV高压熔断器额定电流一般为0.5A，二次熔断器的额定电流一般为6A，110kV及以上的一次侧一般不装设熔断器，二次侧用快速空气开关，额定电流一般为6A。6～35kV电压互感器带单相接地故障运行的时间一般不超过2h。
2电压互感器运行操作注意事项
2、1启用电压互感器操作顺序应该是：先一次后二次，停用时顺序与此相反。
2、2停用电压互感器时，应考虑该电压互感器所带保护及自动装置，防止误动、拒动。
2、3一般情况下，电压互感器应随同母线一起停复役，即母线检修时，电压互感器改为检修状态。母线在冷备用状态时，电压互感器在运行状态。电压互感器在检修状态时，应取下二次熔断器熔断或拉开自动空气小开关，以防止反充电。
2、4双母线运行的电压互感器一次侧并列，必须先经母联断路器并列运行。这是因为若一次不经母联断路器并列，可能由于一次电压不平衡使二次环流较大，容易引起熔断器熔断，致使保护和自动装置失去电源。
2、5双母线运行的电压互感器，禁止将二次侧有故障的电压互感器与正常工作的电压互感器二次侧并列。
2、6电压互感器允许在最高工作电压（比额定电压高10%）下连续工作。
2、7绝缘电阻的测量：6kV及以上电压互感器一次侧用1000-2500V兆欧表测量，绝缘电阻不低于50兆欧；二次侧用1000V兆欧表测量，绝缘电阻不低于1兆欧。
2、8新投入或大修后的可能变动的电压互感器必须进行核相
3引起电压互感器二次回路短路故障原因及防范措施
3、1常见原因
（1）回路中联结电缆短路。
（2）二次回路导线受潮、腐蚀及损伤而发生一相接地，又发展成两相接地短路。
（3）内部存在有金属短路缺陷，造成二次回路短路。
（4）户外端子箱受潮，端子联结处产生锈蚀。
（5）电压互感器接线中留下的隐患。
（6）在预试、检修过程中遗忘了试验所用短接线。
3、2防范措施
（1）检查巡视
以常见的看、听、闻、摸入手。细听细辩电压互感器运行时有无较大的不均匀噪声，有无较大的异味；手触摸（最后是用测温仪器）本体温度是否有明显升高（与历史记录相对照）；查看信息来源：所接表计是否不正常、保护装置是否误动作、电压互感器或二次绕组是否烧坏。
（2）在线监测及保护
可进行在线监测，又可对电压互感器二次回路短路自动报警，并具有故障点提示的功能，如图1所示的监测单元分别监测PT二次回路中的电流，当回路电流升至一定值并持续一定时间时，视为二次回路短路，此时发给保护单元信号，使保护单元动作断开（该单元接通应有阻抗匹配功能），同时发给故障点指示报警单元声、光报警并指示故障点所在的地点，便于检修人员及时找到故障所在的回路。
通过上述常规手段及时发现电压互感器二次回路短路故障，予以及时排除隐患，而应用实时监测电压互感器二次回路短路故障的方法，更有利于避免该故障对人身及设备的安全隐患。
5结语
加深对电压互感器的认识，加强巡视，防范于未然，正确操作电压互感器，准确判断并处理故障，对电力系统安全持续运行有着重要的意义。
参考文献：
[1]贺家李，宋从矩《电力系统继电保护原理》北京，中国电力出版社，1994
[2]江苏省电力公司编《电力系统继电保护原理与实用技术》北京，中国电力出版社，2006
论文作者:钱亚兰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/22
标签：电压互感器论文; 绕组论文; 回路论文; 电压论文; 故障论文; 熔断器论文; 母线论文; 《电力设备》2017年第19期论文;