電壓互感器常見的故障分析及處理

文/李艷，內蒙古電力（集團）有限責任公司錫林郭勒電業局阿巴嘎供電分局

電壓互感器常見的故障分析及處理

文/李艷，內蒙古電力（集團）有限責任公司錫林郭勒電業局阿巴嘎供電分局

電壓互感器是電力系統中的重要電器裝置，在測量線路電壓、功率和電能，以及保護線路故障中的貴重設備、電機和變壓器發揮重要作用。電壓互感器的正常運作對供電安全與供電人員作業安全至關重要，因此對其故障進行準確判斷和處理具有現實意義。本文分析其故障產生的原因，從故障現象出發對常見故障的處理方法進行討論，以期為預防故障發生、準確故障處理提供參考。

電壓互感器；分析；故障；處理

1 電壓互感器

電壓互感器和變壓器很相像，都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位;而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來給測量儀表和繼電保護裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發生故障時保護線路中的貴重設備、電機和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過一千伏安。

電壓互感器是一個帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當在一次繞組上施加一個電壓U1時，在鐵心中就產生一個磁通φ，根據電磁感應定律，則在二次繞組中就產生一個二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數，可以產生不同的一次電壓與二次電壓比，這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉換成低電壓，即100V，電壓互感器一次側接在一次系統，二次側接測量儀表、繼電保護等;主要是電磁式的(電容式電壓互感器應用廣泛)，另有非電磁式的，如電子式、光電式。

2 電壓互感器常見故障

2.1 原因

根據電壓互感器的結構與工作原理，其發生故障的主要原因主要來源于部件損壞、操作不當、使用環境三大方面，造成常見故障的因素主要包括絕緣、機械、電氣與發熱等四種，按照具體行程原因可細分為水分與雜質的侵入、絕緣結構不良、絕緣處理不當、絕緣材質不佳、過電流、過電壓等。因此在使用過程中需注意避免以上因素產生，發現問題可以此為基礎依據進行排除和分析。

2.2 現象

（1）互感器漏油現象嚴重，油標中己看不到油面；（2）電壓互感器燒焦，產生冒煙或燒焦氣味；（3）電壓互感器過熱；（4）異常聲音產生；（5）引線與外殼之間產生電火花；（6）熔斷器熔體熔斷，更換后再次熔斷；（7）三相電壓指示不平衡。一旦發生上述故障即應停止使用并進行故障檢查。

2.3 常見故障

（1）高壓或低壓側一相熔斷器熔斷故障；（2）低壓電路短路故障；（3）回路斷線故障；（4）電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障；（5）其它故障。

3 電壓互感器常見故障處理方法

以上述常見故障為例，對電壓互感器的故障處理思路、方法、步驟分類進行論述。

3.1 高壓或低壓側一相熔斷器熔斷故障

此故障的產生可由于高壓或低壓電路多方面原因單方面產生或復合因素產生，包括高壓電路相間短路、低壓電路短路、運行時超負荷、熔斷器老化失效、鐵磁諧振等。一旦發生熔斷故障，即會產生電壓表顯示異常現象，即一側電壓表顯示電壓值降低、同時另一側電壓表顯示電壓值不升高，此時電壓顯示降低側即為熔斷相。

對于此故障進行處理可按低壓側和高壓側進行區分。低壓側：低壓側熔斷即立即進行更換，如再次熔斷，需另行查明原因后處理。高壓側：在保證人身安全及操作正確的基礎上更換熔斷器。高壓側一相熔斷器熔斷，應立即拉開電壓互感器出口隔離開關，取下低壓側熔斷器，再在安全措施下進行熔斷器更換。

3.2 低壓電路短路故障

低壓電路短路時，通常會出現互感器內部發出異常聲音的現象，但高壓熔斷器不會熔斷。此故障多由電力受潮、腐蝕、損傷導致，造成低壓側短路、內部金屬性短路。預防低壓電路短路故障產生需在操作中重點注意：嚴格按照操作規范使用、注意設備防水防潮處理、定期進行檢查和維護、對風機運行進行重點檢測、定期清洗過濾器，保障過濾器壓差不超過初阻力的四倍。

對低壓電路短路故障需分情況進行判斷和處理。首先判斷所在電路，對雙母線系統的電壓互感器，可直接對利用母線斷路器進行切斷和停用處理。對其它電路中電壓互感器，首先判斷高壓熔斷器是否熔斷，如未熔斷則拉開出口隔離開關實現停用。在進行停用處理時需注意安全，如操作不當可能造成設備損壞和人身安全損害，正確操作方法為：在具有一定容量的限流電阻條件下操作，并保證電壓互感器的三相之間或其它電器設備之間留有足夠安全距離。

3.3 回路斷線故障

回路斷線故障通常是由于回路接頭松動、開關接觸不良、熔斷器熔斷等原因，發生回路故障通常會出現明顯警示現象：（1）警示牌亮起、警鈴響；（2）功率表顯示異常、電度表轉動異常、電壓表顯示為零、三相電壓不一致。

處理回路線路故障首先需停用相關保護裝置及自動裝置，接著查看熔斷器情況，確認是否有熔斷情況，以及熔斷發生側，如有熔斷器熔斷顯現則進行替換，并檢測替換后運作情況并進行進一步處理。

3.4 電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障

對電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障的判斷需從其特性出發，其特性包括：（1）鐵磁諧振可在大范圍內產生；（2）在相同的電能作用下，回路可能不只具有單一的穩定狀態；（3）工頻電源是補償回路電阻損失并維持諧振的能量來源；（4）當回路電阻過大時，不會出現強烈鐵磁諧振；（5）PT的非線性鐵磁特性是產生鐵磁諧振的根本原因。

通過對其特性的分析對產生故障的原因進行有效判斷，并在此基礎上尋找解決辦法并進行處理。常用的處理辦法有：在PT開口三角側并聯阻尼，阻尼可為固定或可變型；在PT一次的中性點加裝阻尼電阻。此外，為預防鐵磁諧振故障產生，可通過選用勵磁性能好的電磁式電壓互感器、使電壓互感器帶有零序電阻等方法預防故障。

4 結束語

處理電壓互感器故障是電力系統檢測與維修工作的重要組成，是保障供電安全與作業安全的重要手段。在實際工作中，電壓互感器的故障存在更多的多樣性和不可控因素，需要以常見處理方法為理論基礎，需要充分結合實際情況進行判斷和處理，在處理中需做好安全防范措施。

[1]張帆.電壓互感器常見故障分析處理[J].華中電力，2013，（13）.