110kV變電站電壓互感器常見故障與處理對策

徐輝

摘? 要：變電站指的是電力系統(tǒng)中對電壓和電流進行交換、接受電能和分配電能的重要場所。110kV及以下的變電站為四類變電站，受各種因素的影響，110kV變電站的正常運行目前存在一些問題，會對電網(wǎng)系統(tǒng)供電產(chǎn)生嚴(yán)重影響，最常見的問題就是電壓互感器出現(xiàn)故障。本文對110kV變電站的電壓互感器問題進行了詳細(xì)分析，并提出故障處理措施，希望能為我國110kV變電站正常運行提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：110kV變電站;電壓互感器;故障;措施

中圖分類號：TM63? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

發(fā)電廠內(nèi)的變電站是把發(fā)電機發(fā)出的電能進行升壓，之后輸送到高壓電網(wǎng)中。我國的電力行業(yè)產(chǎn)能不斷增加，市場需求日益加大，人們對影響供電質(zhì)量的電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)要求也越來越高。110kV變電站是電網(wǎng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，變電站涉及的各項技術(shù)和設(shè)備也在不斷進行優(yōu)化和升級，以滿足變電站能夠正常、安全穩(wěn)定地供電的要求。變電站中的電壓互感器是最重要的組成設(shè)備，該設(shè)備的運行狀態(tài)決定著110kV變電站運行的質(zhì)量。以下主要分析了變電站運行中電壓互感器的幾種常見故障。

1 110kV變電站運行中電壓互感器常見故障分析

1.1 電磁單元出現(xiàn)故障

電磁單元是電壓互感器的組成設(shè)備之一，其本身由中間變壓器、補償電壓器、阻尼器等多個部件組成，因此相對敏感和脆弱，其中任意一個部件出現(xiàn)問題都會影響整個單元的功能，進而導(dǎo)致電壓互感器出現(xiàn)故障。導(dǎo)致電磁單元出現(xiàn)問題最常見的兩個原因是電壓互感器的運行環(huán)境和電磁單元的質(zhì)量問題。當(dāng)運行環(huán)境相對潮濕時，電磁單元容易受潮影響繞組阻性，導(dǎo)致設(shè)備受損，影響電壓互感器的正常運行。電磁單元的質(zhì)量存在問題，則其容易被損壞，導(dǎo)致電壓互感器出現(xiàn)故障。因此在采購電磁單元時要注意其生產(chǎn)水平的高低、運輸過程和安裝過程的穩(wěn)定性，保證電磁單元的質(zhì)量。

1.2 電容器出現(xiàn)故障

電容器是“裝電的容器”，是由兩塊金屬電極之間夾一層絕緣的電介質(zhì)組成的。110kV變電站由于電容器故障無法正常運行，多半是因為實際環(huán)境中分壓電容未達(dá)到電壓負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)值（20kV），總電壓持續(xù)上升。電容器出現(xiàn)故障主要有以下幾個原因：（1）電容器油封不當(dāng)。當(dāng)電容器油封出現(xiàn)滲油的狀況時，電容器內(nèi)部溫度急劇升高，損壞內(nèi)部構(gòu)件導(dǎo)致電壓互感器故障。當(dāng)電容器油封受潮時，電壓互感器的介質(zhì)和電壓出現(xiàn)干擾，電容器的裝電容量下降，即分壓電容不達(dá)標(biāo)，進而影響設(shè)備正常運行;（2）電容器連接點受損。電容器一次繞組末端要科學(xué)合理地設(shè)置連接點，并防止連接點損壞，否則會導(dǎo)致電容器產(chǎn)生放電和懸浮電壓現(xiàn)象，引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。

1.3 絕緣單元出現(xiàn)故障

上文已介紹電磁單元和電容器，絕緣單元是電磁單元和電容器之間的保護裝置。電壓互感器正常運行過程中需要電磁單元和電容器承受極大的電壓，為防止電壓過大損壞互感器，在兩種設(shè)備之間安裝絕緣保護裝置則是必要的工作。絕緣單元安裝完畢后要定期對設(shè)備進行檢修和維護，電磁單元和電容器之間的高強度電壓很容易導(dǎo)致絕緣單元損壞，絕緣單元的老化也會引發(fā)故障，因此工作人員必須提高警惕。

2 110kV變電站電壓互感器出現(xiàn)故障的原因分析

2.1 設(shè)備質(zhì)量存在問題

設(shè)備質(zhì)量是建設(shè)變電站首要關(guān)心的問題，110kV變電站由多個電壓互感器組成，而電壓互感器由多個設(shè)備單元組成，每個設(shè)備單元包括多個組件，其中某個組件出現(xiàn)質(zhì)量不合格的情況，都會引發(fā)一系列的設(shè)備單元故障，最終導(dǎo)致變電站無法正常運行。

2.2 電壓互感器引線破損

引線在電壓互感器運行中的作用是傳輸電壓和電流。如果引線損壞，電壓互感器內(nèi)部的電壓會出現(xiàn)持續(xù)上升的現(xiàn)象，導(dǎo)致電壓失衡，無法正常運行。引線損壞的多數(shù)原因是受變電站運行環(huán)境的影響，一些人為因素和自然因素導(dǎo)致其損壞。

2.3 避雷措施不當(dāng)

任何建筑物都必須安裝避雷設(shè)備，變電站作為供電設(shè)備，避雷器是必不可少的安裝設(shè)備。而在110kV變電站的避雷設(shè)施的實際安裝中幾乎無法達(dá)到預(yù)期計劃的避雷效果，有些區(qū)域甚至出現(xiàn)避雷設(shè)備被擊穿，造成變壓互感器損壞。變電站電壓互感器的相關(guān)技術(shù)人員需要對避雷措施進行進一步的研究，制定出更加科學(xué)合理的設(shè)備避雷措施，保護變壓互感器的安全。

2.4 防潮、散熱維護不足

受自然因素的影響，110kV變電站運行的環(huán)境可能比較潮濕，為保證變電站的正常運行必須做好電壓互感器中各種元件設(shè)備的防潮工作，即使運行環(huán)境相對干燥，也要對設(shè)備元件進行定期檢修、做好防潮的預(yù)防工作。另外，電壓互感器一般運行的時間相對較長，容易造成內(nèi)部元件（電磁元件、油箱等）溫度持續(xù)升高，若散熱不及時會導(dǎo)致元件受損，若散熱效果差則會影響電壓互感器的工作效率，因此工作人員也要在元件散熱技術(shù)方面進行進一步的研究。

3 電壓互感器故障應(yīng)對措施

3.1 優(yōu)化設(shè)計

電壓互感器組成單元較多，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，其中某一元件的損壞都可能會直接導(dǎo)致設(shè)備無法正常運轉(zhuǎn)。因此技術(shù)人員在對電壓互感器進行設(shè)計時，必須重視實際的應(yīng)用需求，考慮后期檢修和維護人員的施工技術(shù)，科學(xué)合理地對互感器進行設(shè)計，降低設(shè)備故障檢測的難度。另外，設(shè)計人員要與供電企業(yè)進行有效溝通，了解供電需求，保證電壓互感器的設(shè)計能夠長期、高效地完成輸電工作。

3.2 使用科學(xué)的檢測方式

110kV變電站運行的環(huán)境相對復(fù)雜，電壓互感器發(fā)生的故障基本在設(shè)備內(nèi)部，為了精準(zhǔn)有效地找出故障原因，需要采用經(jīng)驗檢測和儀器檢測相結(jié)合的方法對實際狀況進行檢修。當(dāng)電壓互感器出現(xiàn)故障時，工作人員首先要結(jié)合以往的工作經(jīng)驗排除干擾因素，使用初級檢測設(shè)備進行多人基本檢測，隨后確定大體故障位置后使用儀器進行深度精準(zhǔn)檢測。檢測設(shè)備中最常見的儀器是紅外熱成像儀，應(yīng)用紅外成像的原理，通過對互感器外部攝影以反映設(shè)備內(nèi)部狀況，詳細(xì)了解設(shè)備內(nèi)部受損的元件和位置。紅外成像儀操作簡單，檢測的結(jié)果準(zhǔn)確性高、效率快，是目前設(shè)備故障檢測最受青睞的儀器之一。

3.3 加強細(xì)節(jié)管理和維護檢修

電壓互感器由多個獨立的設(shè)備單元組成，這些設(shè)備單元相互作用成為一個整體來完成高效、穩(wěn)定的輸電工作，每個微小的設(shè)備元件都會影響整體的設(shè)備運行，因此為提高設(shè)備組成員間的有效性，安裝和設(shè)計人員必須重視電壓互感器生產(chǎn)廠家對設(shè)備元件的生產(chǎn)工作，按照國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求生產(chǎn)每一個元件，保證元件的最高質(zhì)量。其次，考慮到110kV變電站運行環(huán)境的復(fù)雜性，必須對電壓互感器制定科學(xué)合理地檢測維修計劃，無論設(shè)備是否出現(xiàn)故障，都要定期對設(shè)備的必要元件進行檢修，及時更換老化的引線、絕緣單元等。

結(jié)語

綜上所述，110kV變電站運行中或多或少會出現(xiàn)一些故障，電壓互感器是其中最為常見的故障之一，設(shè)計和施工人員要詳細(xì)了解電壓互感器出現(xiàn)故障的原因，比如電磁元件、電容器的質(zhì)量問題;提前制定合理的預(yù)防措施，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的征兆;對已經(jīng)發(fā)生的故障除了完成檢修外，要不斷進行反思，不斷優(yōu)化和創(chuàng)新相關(guān)技術(shù)，為110kV變電站安全穩(wěn)定運行提供保障。

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