摘要：2013年国家电网公司批复了一批新一代智能变电站的试点工作，新一代智能变电站采用了包括隔离式断路器、稳定可靠的电电压互感器、就地化装置、优化主接线设计及总平面布局等新的技术与设计思想，因此电压互感器被大量投入使用。基于此，本文着重阐述了电压互感器运行缺陷原因处理措施、母线电量不平衡异常及处理措施、电压互感器一次性熔断及处理措施，供相关人员参考。
关键词：220千伏；电压互感器；异常
1.电压互感器运行缺陷原因及处理措施
1.1运行缺陷
（1）在紧急重大缺陷责任原因分析中，产品质量问题是导致设备寿命终结和缺陷频发的主要原因。由于电压互感器设备存在供应商多、单台价值低及现场监造不易实施等情况，部分产品入网质量难以把控，所以容易引起产品缺陷频发等问题。
（2）部分设备运行工况差。在恶劣气候环境下，产品质量及现场安装不过关的电压互感器，易频发渗漏、锈蚀、微水抄表、接头发热等缺陷；维护工作量逐年增大，运行年限越长的设备，维护、检修、报废工作量及风险控制难度也会急剧增加。
（3）电压互感器缺陷故障分析力度不够，由于单台电压互感器的价值不高，出现缺陷或故障时，通常直接更换设备，没有对设备的缺陷和故障进行透彻分析，未能及时提供有效的预防措施避免同类型缺陷和故障的频发。
1.2处理措施
（1）加强产品入网质量管控。建议依据设备入网阶段的电压互感器技术监督实施细则，各电网分公司、下属供电局对涉及新建项目、技改项目的相关单位进行电压互感器产品质量监督。设备选型阶段应严格执行公司装备技术导则电压互感器部分，并充分考虑地域环境因素对设备的影响；在设备制造阶段对部分厂家的制造过程和出厂试验，加强抽检和对违规行为的惩治力度；规范和优化设备采购技术规范。
（2）落实运维检修计划。加强设备运维检修管控，建议优先将运维重心集中在老旧、缺陷频发和未完成反措的电压互感器；合理制定A、B修检修计划，落实“应修必修、修必修好”的设备检修原则，在一定程度上减轻未来几年检修压力。
（3）加强对电压互感器缺陷故障分析力度，与厂家共同分析清楚原因，为存量和新增设备提供对应措施，避免同类型缺陷故障频发。
2.电压互感器内部放电故障及处理措施
2.1电压互感器内放电故障
220kV青团II线212间隔两套线路保护同时动作，跳开212开关间隔。故障后经现场检查，发现青团II线间隔电压互感器防爆喷口打开，从防爆喷口喷出大量白色粉末，密度表显示电压互感器气室气压降为-0.04MPa左右。现场将电压互感器拆除，在盆式绝缘子分支母线侧未发现表面闪络、裂纹等异常，密封圈无进水腐蚀及明显变形。通过内窥镜观察电压互感器气室内部，发现几处疑似放电灼烧痕迹，因此初步判断故障发生于电压互感器内部，对故障PT进行解体检查，发现内部散落大量白色粉末，一次绕组屏蔽罩接头部位烧蚀严重；屏蔽罩紧固螺丝烧融；等电位弹簧与屏蔽罩压接部位整体完好，弹簧从中间断为三节；屏蔽罩与屏蔽管接触部位烧蚀严重，出现四个大小不一的烧蚀孔洞，固定在PT绝缘盆上的屏蔽管与屏蔽罩对应部位烧蚀严重；PT法兰侧底部铁心屏蔽板、侧面铁心屏蔽板和其对应部位的屏蔽罩同样有明显放电烧蚀痕迹。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆等电位弹簧是一次绕组及其屏蔽罩与线路侧导体保持电气连接的唯一介质，若等电位弹簧因某种原因断开，则势必会造成一次绕组及其屏蔽罩的电位悬浮，改变了电压互感器内部的电场分布。
2.2电压互感器内放电故障处理措施
电压互感器内部放电故障根本上是由于等电位弹簧断裂引起的。弹簧部件在装配过程中，弹簧一端压接一个φ8冷压接线端子，另一端焊接一个环形接线端子，分析弹簧断裂的可能原因为：在压接或焊接过程中由于操作不当，操作工具压碰到弹簧，在断裂的位置产生压痕。弹簧压痕处直阻增大，通流时发热大于其它部位，长期带电运行，压痕处热量聚集，逐渐碳化老化，达到极限后，在弹簧拉力作用下发生断裂。为避免此类故障，建议生产厂家提高设计制造水平，对生产工艺严格把关，在设备出厂前排除导体表面毛刺、压痕等隐患。同时，运维单位要加强GIS设备带电检测力度，采用红外测温的方式及时发现发热点，尽早开展消缺工作。
3.电压互感器一次保险熔断及处理措施
3.1电压互感器一次保险熔断原因
（1）系统发单相接地故障，也包括系统发生自恢复性的电弧放电现象，系统未发生铁磁谐振，但存在系统电容电流冲击过程导致电压互感器一次保险熔断。
（2）由于外部各种故障，系统线路与电压互感器组成发生铁磁谐振故障，谐振后电压互感器一次绕组因为有故障饱和电流而烧毁一次保险，甚至损坏本体。发生对地放电、闪络故障或雷云闪电，故障过程会对本相母线所在的电压互感器的一次形成涌流现象而烧毁一次保险甚至损坏本体，外部过电压会导致多相高压熔丝熔断。
（3）保护装置老化，装置死机，上传数据不能及时更新，不同步，二次保险熔断等现象。室内电压互感器与开关柜设计的空气绝缘距离较小时，存在相对地电场薄弱和电位集中现象，虽然表现未有放电现象，但运行过程中容易发生绝缘故障。室内外电压互感器的运行环境潮湿度较大时，配套的设备容易发生锈蚀，对电压互感器的运行也存在缺陷。
3.2电压互感器一次保险熔断处理措施
在电压互感器组的开口三角绕组串接电阻或灯泡（10kV可用200W，35kV可用500W），或者加装二次微机消谐措施；在电压互感器一次侧中性点加装消谐电阻器能起到有效的作用，降低涌流现象；在电压互感器一次侧中性点处可以再串接一台相同的单相电压互感器或者阻尼电阻，以提高励磁阻抗；在中低压系统中安装消弧线圈，抵消并补偿雷击或单相接地时产生的故障电流。一次消谐器是一种高容量非线性电阻阀，安装在电压互感器一次绕组中性点与地之间。主要材料为碳化硅，其正常工作电阻很小，当系统中无其他中性点接地时发生谐振或过电压时其电阻增大，其特性就是电阻随通过电流的增加而增大，在电压互感器过电压时能够起到分压的作用，并可以降低过电流倍数，同时减小电压互感器过饱和程度。
4.总结
电压互感器作为电力测量装置，是监测一次设备运行状态的关键，也是二次设备工作的基础。因此，新型电压互感器已成为电力系统研究的一个热点，然而随着电压互感器的实用化推进，其运行不稳定性已成为电网安全运行的隐患，所以对电压互感器进行故障诊断以及异常研究具有重要现实意义。
参考文献：
[1]徐子立，周峰，张茜，吕陆垚，万鹏.开关操作对中压电子式电压互感器暂态性能影响研究[J].高压电器，2019，55（12）：132-137+144.
[2]郝耀华，曹斌，王伟，闫峰，陈建强.基于PSCAD/EMTDC下串联补偿电容对铁磁谐振过电压影响的仿真与应用[J].高压电器，2019，55（12）：205-210.
[3]胡晨龙，韩宇航.计量用电力互感器误差分析[J].南方农机，2019，50（23）：287.
[4]林仁杰，李龙斌.一起110kV电容式电压互感器异常发热的案例分析[J].机电信息，2019（35）：106-107.
论文作者:张书祎1,杨志勇2,高忠3
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/17
标签：电压互感器论文; 故障论文; 缺陷论文; 设备论文; 屏蔽论文; 弹簧论文; 过电压论文; 《电力设备》2019年第21期论文;