摘要：电力系统运行过程中，一旦有异常情况发生时，继电保护能够在第一时间内将问题部位从系统中切除，保证无故障部分的正常运行。 对于继电保护装置来讲，其主要由互感器、二次回路、保护装置或是自动装置等组成。电压互感器二次回路虽然设备不多，接线也不复杂， 但却是最易发生问题的位置，一旦二次电压回路出现问题，则会造成严重的后果，因此需要针对电压互感器二次回路中的问题进行有效处理 。
关键词：电压互感器；故障；故障处理
引言
电压互感器是反映电力系统运行工况的最主要元件之一，其采集的电压数据是否正常是电力系统电测计量、继电保护装置及各种安全自动装 置正常运行的必备条件。电压互感器发生故障，会影响所在母线上设备电压采集异常，使线路保护失去方向性，母线、失灵、主变保护电压 闭锁开放，安全自动装置启动甚至母线失压，从而影响整条母线设备的可靠供电，事故后果非常严重。提高电压互感器的事故分析和处理， 快速隔离故障，恢复母线其他设备正常送电，是运维人员分析和总结的重点。
1电容式电压互感器简介
电容式电压互感器由电容分压器和电磁单元组成。电容分压器由主电容 C1（C11、C12、C13、C14）和分压电容 C2组成，具有降压和分压作 用；电磁单元由中间变压器（T）、补偿电抗器（L）、放电间隙（P）、电阻（R）和载波耦合装置（J）组成。分压电容抽取系统部分电压 连接在一次绕组上，分压电容末端接地或与结合滤波器串接后接地。这样的结构缩减了整台互感器的体积，串联电容与结合滤波器串接后可 作为高频载波信号的通道。电容式电压互感器有两种形式，内置式和外置式。上图为互感器内置形式，分压电容放置在上部的充油套管内， 下部的油箱内有一次绕组的补偿电抗器，两组二次绕组和避雷器或放电间隙。二次绕组 da、dx 输出电压为100V，绕组a、x 输出电压为 100V/。电容式电压互感器为单相式结构，多用于110kV 及以上电压等级的系统。一般配置在母线或线路 A 相，为保护、测量、计量或断路 器同期和重合闸装置提供电压判据。
2电压互感器的常规检查和常见故障
在对电压互感器常规检查过程中，主要是针对所接表计指示是否正常和保护装置是否误动进行检查，同时还要观察电压互感器二次侧和外壳 接地情况，运行时噪声、温度、端子箱清洁和受潮情况、二次回路电缆、瓷瓶清洁和完整性、二次回路漏油等情况，及时发现缺陷。当电压 互感器存匝间短路和铁芯短路进会导致内部过热，产生高温，油位急剧上升和膨胀，导致漏油故障发生。当电压互感器连接部位松动或是高 压侧绝缘受到损坏时，会有臭味或是冒烟情况发生。当内部绝缘损坏或是连接部位接触不良时，绕组与外壳之间或是引线与外壳之间会有火 花放电现象发生。另外，回路中联结电缆短路、二次回路导线受潮或是损伤、内部金属短路缺陷、户外端子箱受潮、端子联结处锈蚀、接线 中存在隐患及切换开关接触不良等情况都会导致电压互感器二次回路短路故障发生。在对电压互感器故障进行处理过程中，不得用近控方法 拉开异常运行的电压互感器的高压刀闸，同时故障电压互感器二与正常运行的电压互感器二次不得并列，对受电压影响的保护进行停用，并 做好负荷转移准备。
3电压互感器运行故障解决方案
3.1故障检测
（1）测量电压互感器的绝缘电阻，包括了极间绝缘电阻（采用2500V 兆欧表，一般不低于5000MΩ）和低压端对地绝缘电阻（采用1000V 兆 欧表，一般不低于100MΩ）测量。将测试电阻与之前测量结果对比，若有明显下降，则表明其内部可能受潮或者瓷套有缺陷，应立即马上停 电处理。（2）测量电压互感器的介损 tanδ 及电容量。在10kV试验电压的 tanδ 值不大于下列数值：油纸绝缘0.5%，膜纸复合绝缘为 0.4%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而电容值的要求为：①每节电容量在偏差不超过额定的 -5%～+10% 范围；②与出厂值相比，增加量超过 +2% 时，应缩短试验周期； ③由多节电容器组成的同一相，任何连接电容器的实测电容值相差不超过5%。
3.2降低二次回路中的压降
在同一计量回路中的电能表其接线尽量采用三相四线制，并对中性点对地悬浮电位进行控制。对于二次回路中没有中性线的需要进行中性线 安装，并针对中性电阻值来适当加大中性线截面积，减少接触电阻。对于计量回路中，尽可能的减少接点的数量，对于存在的接点需要定期 进行清擦和打磨，并对二次回路压降定期进行测试。对于专用计量回路中电压互感器二次侧中接入表计较多的情况，可以通过引出专用电缆 来连接电能表，以此来达到降低电能表计回路二次压降的目的。
3.3加强对电网工作人员的教育
电网工作人员应当不断终结工作经验和教训，重视对运行方式和操作顺序的安排，尤其强调的是要规范更换熔丝的步骤和操作。当电网异常 现象发生时，能够保持清醒的头脑，分析问题所在，并在最短时间内排除故障。现场的工作人员应当要加强沟通，充分考虑现场实际情况， 制定各类紧急事故的应急预案。另外还可以通过在电压互感器内安装避雷器的方式，避免铁芯饱和；在母线上安装电容器，以便于预防谐振 的发生。
3.4选用多绕组的电压互感器，减小电压互感器二次负载
新建继电保护装置或是对其进行重新改造过程中，尽可能选用多绕组的电压互感器，而且接电压表和我功率表一些辅助绕组时与继电保护回 路连接。在具体设计时，可以通过增加电压互感器二次导线截面，以此来减少导线电阻，对于计量回路中无法避免的接点，需要减少其接触 电阻。同时还要对选择的多绕组电压互感器的误差进行分析，根据负载来选择不同误差的电压互感器。
3.5故障防范措施
（1）必要时对电容式互感器进行局部放电测量，并进行其他标准预试项目，保证电压互感器符合标准才能投入使用。（2）当电压互感器的 介损 tanδ 异常增长时，应及时处理或者更换互感器，避免事故发生。（3）当发现电压互感器本体或其他地方有渗漏油，油位过低或者压 力下降时，应立即停运并进行处理。（4）严禁电磁单元带缺陷运行，电磁单元的一次电压不应超过3kV，而二次绕组的电流不大于10A，避 免过负荷。（5）加强对电压互感器二次接线及其绝缘的检查，严格按照规程进行预试工作。
3.6电容器的试验探究
（1）不同连接，不同介质下的介损和电容量
介损和电容器的两个介质层进行并联时，电容量和介质对整体影响的程度不同，其中电容量相对较小的那一层对整体的影响较小。
介损和电容器的两个介质层进行串联時，电容量和介质对整体的影响效果也不同，其中电容量相对较大的那一层对整体的影响较大。
（2）分压电容器的试验
在分压电容器的实验中有一种测量方法叫做自激法测量。这种测量方法是在一定的情况下才会采取，当电压无法被直接的加到每个电容上的 时候，这种自激测量的方法被采用。这种自激测量的原理是在中间变压器的中的低压烧组的位置上进行加压，之后在北侧电容上通过中间变 压器装置进行升压产生高电压。在对分压电容器测量不同部分的电容的连接装置是不同的。在测量分压电容器电容时，不能将实验电压跳的 过大。除此之外在进行实验测试的时候，低压电路的电流一般情况下都不应该超过低压烧组额定电流的三倍。
结束语
综上所述，目前，电压互感器已经在电力系统中广泛应用，但是电压互感器在实际的应用之中还存在一系列的问题，该文对电压互感器的常 见故障进行了分析，说明了电压互感器中常见故障的诊断方法，希望通过该文的研究能够找到最好的措施解决电压互感器中的故障，促进电 力系统的发展。
参考文献：
[1] 刘宇通.电压互感器常见故障的排除方法与技术[J].精密制造与自动化，2015（3）：61-64.
[2] 梁远鹤.一起10kV母线电压互感器烧毁原因分析及防范措施[J].科技风，2014（09）.
论文作者:韩伟,徐亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
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