摘要：电压互感器广泛的应用于电气系统中，并在其中发挥着不可代替的作用。本文首先对电压互感器的工作原理及特点进行了介绍，然后电压互感器二次回路短路故障的原因及防范措施进行了探讨，最后对环境相对湿度对电压互感器的影响进行了分析，以期为今后的工作提供一定的技术支持。
关键词：电压互感器；电气系统；应用
1.引言
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，用来测量线路的电压、功率和电能，当线路发生故障时能够起到保护线路中贵重设备、电机和变压器等，它属于特种变压器。电压互感器它也有两个绕组，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心上。两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有绝缘，使两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有电的隔离。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,但二次却是低压的,可以确保操作人员和仪表的安全。
2.电压互感器概述
2.1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。
2.2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，二次电压等于零、磁势也等于零，一次电压就将全部作用于激磁，使铁心严重饱和、正弦交变磁通变为梯形波，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。
2.3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。为此,国标DL408-91《电业安全工作规程》第十章，继电保护、仪表等二次回路上的工作要求中强调“严格防止带电电压互感器二次回路短路或接地”。
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,又发展成二相接地短路。（3）内部存在有金属短路缺陷,造成二次回路短路。（4）户外端子箱严重受潮,端子联结处产生锈蚀。(5)电压互感器接线中的隐患。（6）在预试、检修过程中遗忘。
3.2防范措施
（1）检查巡视
以常规的看、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；手触摸电压互感器(最好用点温器测试)本体温度有否明显升高(与历史记录相对照)；所接表计指示是否不正常、保护装置是否误动作，电压互感器或二次绕组有否烧坏。
（2）在线监测及保护
既可进行在线监测，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。监测单元分别监测PT二次各回路中的电流。当回路电流升至一定值并持续一定时间时(保护、报警电流临界值及保护动作时间初始值设定:电流≥8A,20ms),视为该二次回路短路，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（安装在主控室内）声、光报警并指示出故障点的所在路，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。而根据DL408-91导则中规定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。
4环境相对湿度对电压互感器的影响
4.1高压电气设备绝缘介质损角正切值tgδ试验
高压电气设备绝缘介质损角正切值tgδ试验，是绝缘试验中主要项目之一，是判断设备绝缘状况的重要依据。而影响介质损角正切值tgδ的因素主要有:电压、频率、温度。由于电源的电压与频率都在规定的范围内，一般不予考虑,环境相对温度(湿度)的影响就尤显的重要。以某台JDJ-10型电压比1000／100电压互感器投产前，按部颁GY60-89.2.3介质损角正切值tgδ试验方法(反接法)，使用仪器QS1西林电桥测试结果为例。说明一个不可忽视的问题，就是环境相对湿度对电压互感器的影响。
4.2测试要求
表1为GY59-892.3.2中规定的，在温度20℃时互感器的介质损失角应不大于下表所规定值。
表1互感器介质损失角规定值
4.3对测试结果的讨论
测试结果对照规程(CY59-.89.2.3.2)表1可知，第一次测试结果是不符合标准的。对照两次测试结果，差异是明显的，在测试过程中，并未对电压互感器内部绝缘油进行处置，说明它时测试结果未造成影响。问题产生在环境相对湿度对瓷套管表面影响。在环境相对湿度较高时，瓷套管表面凝附的水膜构成电导与瓷套管内的铁芯和绕组形成电容耦合回路，对测试造成影响,使测试结果产生较大的变化。在第二次测试前将电压互感器放置在太阳光下照射了3小时，使瓷套管表面水膜消除,对测试的影响降低，因此测试值相对准确。联系南方某发射台，新安装的电压互感器运行一年左右曾发生多起击穿、爆裂,查均为绝缘tgδ下降所致。分析发现主要是南方梅雨季节长，环境湿度大所引起的。通过对高压室改造加装了除湿设备后，此类故障再也没有发生。终上所述，在环境相对湿度较高的情况下，要准确测试电压互感器的tgδ值，必须先对电压互感器的瓷套管表面进行干燥处理。在折算环境温度下的tgδ值时，应考虑环境相对湿度对tgδ值测试结果产生的影响。
参考文献
[1]杨健,程汉湘,余音,等.电力系统电压互感器的现状与发展[J].电工电气,2015(7):6-9.
[2]张必伟.电压互感器的应用现状及发展趋势[J].企业技术开发,2013,32(14):20-22.
论文作者:陈旭,饶博
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：电压互感器论文; 绕组论文; 回路论文; 测试论文; 故障论文; 相对湿度论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第16期论文;