摘要：无论是传统的变电站还是现在的智能变电站，电压量始终是最重要的遥测量之一，它能够为各类继电保护和自动装置提供各种控制和信号，起着十分重要的作用。电压互感器（简称压变）电压异常是变电站中较为常见并且不容忽视的问题，在发生电压异常时，应尽快做出异常判断并进行处理。每一个运行人员，都应掌握电压异常的特征，以准确判断并快速处理运行中可能出现的各种异常。本文介绍了几个典型电压互感器电压异常的情况处理方案，最后总结了电压互感器电压异常的处理措施。
关键词：电压异常；电压互感器；二次回路
1 常见的压变电压异常常见类型与异常原因
电压互感器（Potentialtransformer）是用来变换电力系统线路上电压的设备。其可以将电力系统装置中的高压电转换为低压电，以减少高压电流对设备造成的损害。一旦电压互感器的运行出现异常，电力系统中的终端设备就会受到高压电流的影响，出现短路、电流紊乱等现象，会造成继电保护装置的运行异常。同时，电压互感器还可以将一次回路与二次回路分开，给测量仪表和继电保护装置供电。
电压互感器的容量较小，一般只有几伏安、几十伏安。常见的异常类型有：（1）二次短路。这种异常会导致熔断器设备无法正常工作，导致元件的运行出现跳闸情况，各项回路的线芯，会出现接触不到位的现象。（2）二次回路多点接地。此异常主要是由于电压互感器的安装问题造成的，技术人员如果没有按照相关技术规定，降低电压值的参数，就容易造成这种问题。（3）插件烧毁异常。这主要是由于电压互感器的负荷太重，或者回路短路造成。
2 压变电压异常的分析方法
2.1 通过电压表查找电压异常
当发生了不是通常发生的几种电压异常情况，变电站值班员应当合理判断电压异常原因是压变二次回路电压异常。现场运维人员首先用万用表电压档测量电压互感器二次熔丝处或者二次侧空气开关下桩头的电压，判定电压互感器二次侧电压情况是否存在问题，接着在公用测控屏柜后柜门上的电压空气开关处进行测量，判断接入至后台机的电压情况是否符合要求。
2.2 通过现象判断
经过分析能够发现，当压变发生异常声响、冒烟、严重异味等情况，可以初步判断是电压互感器本体异常；如果是某相电压降低，另外两相电压正常，并产生接地信号，可以初步推断为一次侧熔丝熔断；如果某一相电压降低，另外两相电压无异常，没有产生接地信号，可以合理推断怀疑为二次熔丝熔断。
3 压变电压异常的案例分析
3.1 设备概况
某电厂1期装机容量为2×350MW，是亚临界燃煤汽轮发电机组，分别于2001年6月和8月投入商业运行。电站的发电机、主变压器、励磁装置、发电机及变压器保护均为ABB公司生产的产品。发电机出水口、相母及其配套设备均为华东电力设备厂生产的产品。电站采用发电机-变压器机组接线方式接入220kV电网，发电机无出口断路器。发电机、高压装置和主变压器之间的连接采用完全连接的相关母线。终端额定电压为20kV，采用静态自激方式。主变压器采用YNd-11接线方式，发电机中性点接地电阻高。发电机出口共9台电压互感器，共3个部件，型号JDZX4-20，精度等级为0.2级/ 45VA，6P / 30VA，额定电压比为（20/3）/（0.1/3）/（0.1/ 3kv），高压侧保险丝式RN3-20/0.5（额定电压20kV，额定电流0.5A）。
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3.2 异常描述
2017-03-27T13：20，电站2号发电机实时功率185MW，无功功率25Mvar，转子电流2.29kA，端电压19.5kV。发电机转子电流、转子电压和无功功率突然发生波动。16时20分，操作者将励磁调节器从I通道运行切换到II通道运行，波动现象消失。17：30，维修人员将B组防护柜释放，并短暂退出运行。17：55，操作人员将机器端PT2A2车取出，更换高压保险后，恢复运行，所有电压回路恢复正常。18：15、重新投资B柜保护。机组恢复正常运行。2015年7月发生过一次电压互感器高压保险异常。所谓高压保险异常，是指换电站正常运行或不发生需要保险丝保护运行的异常时，保险丝两端的压降较大。电压互感器高压熔断器上的压降增大，会引起互感器测量输出的失真，导致励磁系统失调，导致端子电压波动。
3.3 异常原因确认
2017-04-02，总厂2号机组已转入检修和检修。电气技术人员对2号发电机从相封出口进行了预防性试验。三相绝缘电阻值符合DL/T-596。性别测试程序要求并通过耐压测试，故排除上述（5）可能性。根据DL/T-596《电力设备程序试验规程》，工厂技术人员对上述异常电压互感器进行了预防性试验，包括绝缘电阻试验、一次绕组和二次绕组直接电阻试验、工频耐压试验。三频耐压试验和电压比试验符合有关规定。但是，在测试电压互感器的励磁特性时，技术人员发现，在同一电压下，异常电压互感器（2A2）的励磁绕组要比其他互感器的励磁绕组高。2A2励磁绕组电压为60V时，电流为0.89A；2B2励磁绕组在60V电压下电流仅为0.63A；当电压为60V时，2C2励磁绕组的电流仅为0.70A。当三个电压互感器的励磁电压为60V时，2A2的励磁电流为0.89A，比励磁电流最小的2B2大0.26A。因此，可以判断异常电压互感器的励磁特性不合格。
3.4 异常处理
2号发电机功率波动事件后的发电机、电气专业的维修部门检查和确认了220 kv母线电压是正常的，DCS显示，定子电压是正常的，和发生器组内阁连接到发电机定子电压是正常的，发电机组保护B内阁连接到发电机定子电压三相不平衡，其中相电压为5 v低于其他两个阶段。检查机组励磁装置发电机定子电压输入电路，发现两组输入电压不同，通道II的输入电压为3。相平衡正常，通道I的输入电压A相与保护B柜采样的电压异常相同，比正常值低5V。使用红外成像仪检查发电机出口电压互感器，发现2 a2电压互感器高压保险显示热点温度为37.8°C和温升为13.5 K。它可以判定压降发生由于热点的高压保险，和输入的三相不平衡电压励磁装置的运行通道使励磁调节器被错误地调整。
3.5 技术反措
在确认上述异常原因的基础上，对设备的运行维护提出以下技术措施：（1）更换异常电压互感器及其高压保险，严格执行DL/T596-1996《电力设备程序试验规程》。严格对发电机出口电压互感器进行预防性试验。（2）对于电压互感器的高压保险，应对机组进行“计划测试”，并进行横向和纵向比较。若保险直流电阻值有显著差异，应及时更换。（3）定期对发电机出口电压互感器箱体进行红外测温。
发电机出口电压互感器高压保险异常现象频繁发生，可能造成严重后果，甚至可能导致机组意外停机。对高压保险异常事件进行了详细分析。对异常数据和检测数据进行现场确认，最终找出事故的根本原因，制定相应的防事故措施，为此类问题的分析和解决提供依据。
参考文献：
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[2]夏震，刘宏耀，豆河伟，李宁，高伟.关于电容式电压互感器电压异常原因探讨及预控措施[J].变压器，2018，55（10）：64-67.
论文作者:王明敏,杨旭辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/15
标签：电压互感器论文; 电压论文; 异常论文; 发电机论文; 高压论文; 励磁论文; 绕组论文; 《基层建设》2019年第21期论文;