摘要：计量柜顾名思义是一种计量装置，指的是电力部门为了对用户用电量进行有效计量管理而设置的，所以计量柜的主要作用是对用户的用电量进行计量，计量数据将用于电力部门进行电费结算。而计量电压互感器就是计量柜中一个重要组成部分，电压互感器的工作性能强弱会直接影响到计量柜的计量质量。本文旨在对计量电压互感器的作用、容易发生的故障进行分析，并且找出可行的解决方案。
关键词：计量电压互感器；故障；对策；熔断器
计量柜对于用户及电力部门的正常工作、生活具有很大的作用，计量出现失误的话，对用户的权益就会造成侵害，对电力部门也会造成经济或名誉损失，所以一定要解决好计量电压互感器的故障。造成计量电压互感器的原因有很多，因此不能单采用一种办法来解决，需要对其故障问题进行专业分析，确定其发生问题的原因，选择好解决方案，然后对其进行修复、改善工作。
1.计量电压互感器概述
计量电压互感器是计量柜的一个重要组成部分，计量柜必须装备的设施有电压互感器、电流互感器以及计量仪表，而电压互感器就是用来变换线路上的电压。
电压互感器在使用时，会将一次侧与被测线路并联，二次侧与电压表并联。而电压互感器的容量是低于一千伏安的，相比于10kv的电量而言容电量是很小的，会起到降压的作用。因此，电压互感器具有两方面的作用，一方面是按照一定的比例关系将高电压转换为低电压，为测量仪表和继电保护装置供电，使其能够测量到线路的电压、电能，使其为测量服务；另一方面，是对二次仪表和主电路实行隔离，对计量装置提供保护。
这也意味着一旦电压互感器出现故障，那么就会造成计量上的失误，会影响到供电服务水平，对用电方和供电方都是一种损失，因此一定要正是电压互感器的故障。
2.电压互感器的正确使用
2.1正确连接线路
在安装电压互感器时，要做好其与线路的连接工作，电压互感器的一次侧要与被测线路连接，且为并联；将二次侧与电压表连接，同样要选择并联方式。采用并联方式而非串联方式的原因，是因为并联方式可以有很好的降压效果，更符合计量装置的使用情况。
2.2安装熔断器
在10kv的配电系统中，会使用高压限流熔断器来隔离电压互感器与高压电网，通常安装在电压互感器的一次侧和二次侧。当出现短路情况时，熔断器就会发生熔断，将一次侧的高压供电系统、二次侧的电压互感器与故障点隔离开来，从而保障供电设备及计量设备的安全。所以在安装电压互感器时一定不能忘记熔断器的使用。
2.3二次侧要可靠接地
在计量设备日常工作中，有时候会发生绝缘损坏，破坏电压互感器的降压性能，导致高压电进入低电压端。由于低压端的承载能力有限，当高电压进入时，会对设备造成损坏，甚至会危害到人的生命安全。因此，为防止出现绝缘损坏的问题，一定要将电压互感器的铁心以及二次侧的一端进行可靠接地。
3.造成电压互感器发生故障的原因分析
3.1二次绕组短路
当电压互感器运转工作时，相当于开路状态，其二次侧负载的电流很小，当二次侧发生短路时，就无法负载阻抗，通过的电流就会变大，对电压互感器造成损坏。发生二次绕组短路的原因，可能是电路导线受潮或受到了腐蚀。
此外，二次电流具有去磁作用，可以通过产生的磁通势对一次电流减磁。如果二次绕组发生短路，那么二次电流的这种去磁能力就会消失，二次绕组两端会形成高电压、损坏二次绕组的绝缘，严重情况下会危害到人身安全。
因此，二次绕组短路不仅会损坏电压互感器，还会造成人身安全的严重危害，二次绕组短路的情况是绝不允许出现的。
3.2谐振过电压引起电压互感器故障
在电力系统中，一些电力元件在运转工作或发生故障时会出现振荡回路的现象，然后在重力作用下，出现串联谐振的情况，从而导致电力系统中某些元件出现严重过电压，这种现象被称为谐振过电压。
在计量柜系统中，由于一次绕组始终连接在一起，其内阻值几乎不存在，所以电压互感器几乎不会有危险。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但当进行投切操作时，在开关瞬间可能会发生谐振现象，电压互感器受到很大的电压压力，就会使熔断器熔丝烧断或损坏绕组层。熔丝熔断时，就会影响电压互感器的正常工作，从而影响用电及供电服务质量。
3.3低频饱和电流引起故障
在电力系统中，如果发生单相弧光接地时，其中心点不接地，就会使得接地点的电容电流较大，接地点的电弧在燃弧和熄弧的不断重复的过程中聚集电荷，且电荷量比较大，电压也会升高。
在此过程中，高压烧组电感会接收到来自电容所储存电荷的放电，且所释放的电流量很大，构成低频振荡分量，低频饱和电流值就会提高，造成铁心饱和。这种由低频饱和电流引起的故障可以在短时间内熔断熔丝，造成电压互感器发生故障。
3.4自然因素造成熔丝熔断
除了电压互感器自身设备、元件出现问题外，其发生故障的原因，还有可能是自然环境的因素。大自然的力量是巨大的，一种强烈的天气气候特点就可能对电压互感器产生影响。比如夏季雷雨天气时，常常会出现电闪雷鸣的现象，这种天气对电力系统的影响是很大的。
对于架空线路来说，在雷电释放当中，导线上的电荷会发生移动，对变电站、变压器形成侵入。通常一般的雷电天气不会对电压互感器造成损坏，但当雷电天气比较恶劣时，电流值高且对变压器的侵入时间长时，就会造成熔丝熔断，损坏电压互感器。
4.解决电压互感器故障的对策
4.1改变电感和电容的参数
改变电感和电容参数，是解决谐振过电压问题的方法之一。通过改变电感和电容参数，可以使额定电压下电感值变小，缩小谐振区域，同时改变电容参数，也比较不容易引发谐振现象。 避免了谐振现象，电压互感器就不会有太大的电压压力，其所承受的电压控制在了合理范围之内。在电压正常的情况下，减少了熔丝熔断的可能性，降低了电压互感器发生故障的可能性。所以，改变电感和电容参数不失为一种解决电压互感器故障的有效措施。
4.2消耗谐振能量
这种措施的具体办法为，在母线上接入一个电容器，降低容抗和感抗的比值。其中减小容抗值的方法有加大线路总长度、使用电缆代替架空线路或者在系统中安装一组单相的对地容器这些措施。
另一方面，也可以通过加大感抗值来降低容抗和感抗的比值，使其低于百分之一。具体办法为，减少中性点的接地数量，可以加大感抗的值。消耗谐振能量，是一种可以有效避免熔丝熔断的解决方案。
4.3减少电压互感器的数量
在同一10kv的配电系统中，如果电压互感器数量太多的话，感抗值就会变小，而容抗和感抗的比值会加大，从而更容易引发谐振现象。
因此，我们可以通过减少电压互感器的数量来控制谐振现象，进一步保护电压互感器的正常平稳工作。
4.4其他解决措施
解决电压互感器的故障，应该从多方面着手进行。比如，厂家应该对电压互感器的质量不断改进、减少谐振现象；通过提高熔断器的额定电流量来扩大电容；提高电压互感器的容量，降低谐振电流和避免低频饱和电流引发故障的可能性；使用变压器分台计量，改变对用户的计量方式等。
结束语：
电力资源已经成为我们生产生活中不可或缺的资源，生活中更是时刻都需要电的使用，我们有必要做好电力系统的保障工作。电压互感器是维持电力系统良好运转的一个重要组成部分，既是为人身安全、设备安全提供保障，也维护了用户和电力部门之间良好合作关系。电压互感器出现故障，就应该认真找出原因，快速处理问题。除此之外，也要对普遍存在的共性问题加以研究、分析，找出更好的解决办法，保障电力资源更好地为人类所用。
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论文作者:陈彪,高丽莉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
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