（内蒙古电力（集团）有限责任公司薛家湾供电局 内蒙古 鄂尔多斯市 010300）
摘要：人们的日常生活和生产劳动离不开电，在电力企业的发展过程中加大对内部管理与先进设备的引进，保证电力系统的运行稳定性。电压互感器的运行情况对整个供电系统的运行质量都有着很大的影响，本文通过对电压互感器的工作 原理和常见的故障问题进行分析，可以制定出故障处理的方案，提高电压互感器在供电系统中的使用性能，提高供电系统的运行稳定性。
关键词：电压互感器；供电系统；故障处理
随着智能化电网技术的不断发展，人们的用电需求不断增大，用户对电力系统中的电压和电流互感器提出了更高的要求。传统的电压互感器在使用中具有很大的局限性，电压互感器是用来变换线路上电压的仪器，电压互感器内部的绝缘体和中性点的接触以及线路故障问题都会影响电压互感器使用性能，造成电压互感器故障，企业维修成本增加，工作效率下降。
1电压互感器的工作原理和作用
1.1电压互感器的工作原理
电压互感器的工作原理与变压器的工作原理具有相似之处，都可以变换线路中的电压。只不过变压器变换电压的目的是输送电能，电压互感器变化变压是为了给继电保护装置和测量仪表供电，主要用来测量线路中的电压和功率，能够在故障线路中对电机和贵重设备进行保护，减少企业的经济损失。变压器变换的变压容量大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位；电压互感器的容量较小，一般只有几伏安、几十伏安，最大不超过一千伏安。电压互感器的基本结构是铁芯和原、副绕组，具有容量小、恒定的特点，在正常运行中接近空载状态。电压互感器的阻抗小，副边发生短路时线路中的电流容易烧毁线圈，原边中的熔断器能够保证原副绝缘损毁时减少对设备和工作人员的伤害。电压互感器中的中性点能够在电力系统出现单相接地是发生位移，开口三角的端子间出现零序电压带动电力系统中的继电器工作，从而保证电力系统的安全稳定运行[1]。
1.2电压互感器的作用
电压互感器能够将电力系统中的高电压按照比例变换成百伏或者几十伏的二次电压，能够供计量、保护和仪表装置使用。电压互感器能够将高电压与工作人员隔离开来保障电力施工人员的人身安全。电压互感器还可以作为一个检测元件对电力系统和设备中的阻抗和电流进行检测与变换，满足一、二侧之间的电磁平衡关系。
2电压互感器在供电系统中的故障
电压互感器在电能计量、继电保护、电力系统故障分析和电力系统监测中具有准确性、可靠性、便利性和快速性的特点。电压互感器的运行直接影响着以上系统、装置的安全性能。在电压互感器的运行过程中出现内部故障的几率很小，90%以上故障表现为熔断器熔断，在更换熔断器处理后装置正常运行。接地故障、二次短路等属于系统的随机的小概率事件，不可预防[2]。低压电路短路故障、回路断线故障以及电磁式电压互感器铁磁谐振故障等都是电压互感器中的常见故障，具体内容有以下几点：
2.1电压互感器中的熔丝熔断
1）低频饱和电流引起的熔丝熔断
在电力系统出现单相弧光接地时，没有接地的电压会升高到线电压，故障点的电流会通过接地点流通。电压互感器中的阻抗大，流过的电流就会小，线路中的故障消失后电流通路会被切断，这个时候零序电容中的电荷会对电压互感器NK绕组电感放电，电源作用在电感线圈上形成低频振荡电压分量。电压互感器高压绕组中的低频饱和电流能够使铁心饱和。低频饱和电流会在单相接地消失后的1/4～1/232频周期内出现，该电流的幅值高、作用时间短，在单相接地消失后的半个周期内就能够将熔丝熔断。低频饱和电流的大小与电压互感器的伏安特性有关，电压互感器中的铁心越容易饱和，低频饱和电流就越大，高压熔丝就越容易熔断。而且，接地电弧的熄灭时间不同，故障的切除情况也会不一样，所以并不是每一次故障切除之后，都会在高压绕组中产生大的涌流[3]。
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2）一、二次绕组绝缘降低引起的熔丝熔断
电压互感器绝缘击穿会导致互感器产生短路匝，造成铁心饱和和阻抗下降，引起电流的上升。电压互感器中的绝缘故障主要是漆包线质量差，漆膜有缺陷，漆包线类型与电压互感器运行工况不符合等。例如，在油浸绝缘互感器中使用Qz型漆包线，长期的油浸容易使漆膜脱落。绝缘耐热差的漆包线在进行漆膜浇注的过程中就会承受不住浇注产品的温度，造成漆膜损坏，留下绝缘隐患。绝缘体的质量差会在电路出现高压电流时无法保护熔断器，造成熔丝熔断。
3）恶劣天气造成的熔丝熔断
在恶劣天气中，风雨雷电都有可能造成线路短路或者断路，还有可能发生线路落雷，导致电压互感器的熔丝熔断。在空旷的野外没有架空地线，很多线路都直接暴露中空气中，雷雨放电会对变电站、变压器形成侵入波，引起三相导线中的电压和电流变化，造成设备发热引起熔丝熔断。
2.2二次绕组短路
电压互感器二次绕组发生短路或轻微短路时，会增大电流，引起二次保险熔断。在二次保险选配不合适的情况下，电压互感器二次绕组短路会引起电压互感器中的电流迅速增大，热量急聚增加，容易发生爆炸事故。电压互感表面湿度过大、有灰尘以及其它原因都是引起电力系统放电或闪络现象，将产生高电压，互感器铁心饱和，激磁电流急剧增加，进而引起事故[4]。
2.3低压电路短路故障
低压电路短路时，通常会出现互感器内部发出异常声音的现象，但高压熔断器不会熔断。电力受潮、腐蚀、损伤等是造成低压侧短路、内部金属性短路的主要原因。
3电压互感器的故障处理
在电力系统设备中，出现电压互感器故障时，在处理的同时，必须做好监测工作和安全措施的防护。首先要保证人身的安全，其次保证设备的安全。在现场操作的人员，必须做好相应的安全措施，方可进行故障设备修复。
3.1 处理低压短路故障
针对低压电路的短路故障问题，需要做好预防工作，严格按照操作规范使用设备，做好设备的防水防潮处理工作，定期对电压互感器进行检查和维护、定期清洗过滤器。认真分析低压电路短路故障的原因，判断所在电路，利用母线断路器对双母线系统的电压互感器，进行切断和停用处理。做好检测工作，判断高压熔断器是否熔断，如未熔断则拉开出口隔离开关实现停用。在进行停用处理时需注意安全，防止操作不当造成设备损坏和人身安全损害[5]。
3.2在电压互感器二次侧安装熔断器
电压互感器二次侧不能发生短路，电力互感器的阻抗小，在二次回路发生短路时产生的较大电流容易损害电力设备，危机工作人员的人身安全，在电压互感器的二次侧安装熔断器能够保证自身不会受到短路的影响，保护高压电网不因高压绕组和引线故障危机电力系统的安全。正确连接电压互感器的接线，将以此绕组与被测电路并联，二次绕组与测量仪表和电压线圈并联。
结语：
在实际工作中加强电压互感器的检测和维修力度，针对电压互感器中的故障问题进行处理，采取安全防范措施，提高供电系统的安全稳定性。电压互感器在供电系统中具有继电保护和测量的作用，目前应用最多的是电磁式电压互感器和电容式电压互感器。做好电压互感器故障的预防工作，提高电压互感器的回路检修质量，保证电压互感器在供电系统中能够得到很好的应用。
参考文献：
[1]黄立杰.电压互感器在供电系统的应用及故障处理[J].电子制作，2014，（19）：22-22，23.
[2]李斌.110 kV变电站电压互感器故障原因分析[J].技术与市场，2014，21（12）：144-145.
[3]江波.减少发电机电压互感器回路故障发生的次数[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（20）.
[4]朱建勋.电容或电压互感器故障分析及预防措施[J].中国科技纵横，2015，（4）：151.
[5]王广明.220kV变电站电压互感器的常见故障及解决措施[J].自动化应用，2016，（7）：89-90.
论文作者:樊晶晶
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/19
标签：电压互感器论文; 故障论文; 电流论文; 绕组论文; 电压论文; 供电系统论文; 电力系统论文; 《电力设备》2017年第31期论文;