探討10kV電壓互感器裂紋故障分析及防范措施

安梓鳴 高奕釗 胡凱 趙睿 臧玉龍 束春杰

【摘要】通過采取相應措施可以有效防范10kV電壓互感器的裂紋故障，基于此，本文從10kV電壓互感器裂紋故障展開論述，詳細闡述了工作者可以采取線路排查、安裝一次消諧裝置、保證設備質(zhì)量這幾項措施，來預防互感器的裂紋故障，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

【關鍵詞】裂紋故障 消諧裝置? 排除故障

引言：電壓互感器是指一個通過變換電壓來落實設備保護、線路電壓測量、測量儀表供電等工作的裝置，它主要由副繞組、鐵芯等部件構(gòu)成。當該裝置發(fā)生裂紋故障時會在一定程度上危害電力系統(tǒng)的正常運作，因此工作者應當深入探究故障的防范措施，來優(yōu)化裝置的使用性能，提高電力企業(yè)供電的可靠性。

一、10kV電壓互感器裂紋故障分析

（一）線路問題

線路問題主要是指該裝置所在的線路中存在接線錯誤、接地故障、系統(tǒng)短路等問題，一般情況下線路問題不會造成互感器裂紋故障，但是當該裝置的內(nèi)部系統(tǒng)對地電容及其自身感抗達到了諧振點的附近時，線路問題就會使電壓互感器裝置受到?jīng)_擊，促使其內(nèi)部發(fā)生大范圍的鐵磁諧振。在諧振過程中，由于電壓互感器中經(jīng)過的過電壓較高，造成裝置內(nèi)部的勵磁線圈電流迅速加大，甚至可以達到額定值的數(shù)十倍以上，而在這種高壓、大電流的狀態(tài)下，互感器會逐漸受熱膨脹，導致其中出現(xiàn)貫穿性裂紋，如果情況較為嚴重，還可能會引起互感器的爆裂擊穿，加劇裂紋故障。

（二）微機消諧裝置問題

微機消諧裝置全稱為微機電力諧振診斷消除裝置，通常情況下被設置在PT的二次側(cè)，因此也被稱作二次消諧，它能夠借助內(nèi)部的單片微機，來實現(xiàn)對PT開口零序電壓的循環(huán)式檢測，從而診斷和消除諧振問題，降低裂紋故障發(fā)生的幾率。但在該裝置的實際運作中，如果線路出現(xiàn)了短路、接地、弧光等問題，微機消諧設備可能不會產(chǎn)生反應，此時，若出現(xiàn)了外界的不利因素，比如雷雨、大風天氣等，隨著大電流在互感器中的多次通過，會使其受到刺激，導致電壓互感器不斷的對地放電，造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)運行故障，最終出現(xiàn)裂紋問題。

（三）設備質(zhì)量問題

裂紋故障的發(fā)生與互感器本身的質(zhì)量有一定的關系。在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，互感器中的正副兩個繞組都設置在鐵芯疊片上，制造者通過將絕緣體安裝在這些構(gòu)件之間，能夠保證互感器安全、穩(wěn)定的運作，但是，其中有可能會出現(xiàn)絕緣體的制作工藝不達標的問題，導致了絕緣體不能有效實現(xiàn)繞組和鐵芯之間的電氣隔離操作，使互感器在運作過程中，出現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)放電的問題，同時也降低了互感器的勵磁特性，此時，如果互感器遇到了負荷較高的情況，就會迅速導致其內(nèi)部發(fā)熱量過大，加劇諧振問題，造成裂紋故障，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

二、10kV電壓互感器裂紋故障防范措施探析

（一）做好線路排查工作

為了預防裂紋故障，工作人員應當做好線路排查工作，降低線路問題發(fā)生的幾率，避免互感器諧振造成裂紋故障。在排查工作中，管理者要從故障排除操作出發(fā)，結(jié)合當前電力系統(tǒng)的具體情況，來清晰梳理排查工作中的各項流程、操作，并基于此，編制完善的操作標準和規(guī)范，使排查工作更加精細和有序，確保線路問題能夠得到及時準確的解決。此外，管理者還要根據(jù)電力系統(tǒng)的運行規(guī)律，在雷雨、大風等極端天氣出現(xiàn)時，提前做好相應的維護工作計劃，降低外界因素對線路運行的干擾，有效預防裂紋故障的發(fā)生，與此同時，管理者應當建立完善的檢查制度，對日常的維護工作采取定期檢查、不定期抽查等措施，來掌握線路維護工作狀態(tài)，并將檢查結(jié)果記入到個人的績效中，激發(fā)工作人員的工作積極性，進一步防范線路問題出現(xiàn)，減少諧振發(fā)生的幾率，優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行效果。

（二）安裝一次消諧裝置

在互感器運行中，為了彌補微機消諧器的缺陷，工作者可以在PT的一次側(cè)，設置一個以此消諧裝置，其在作用原理上與非線性電阻相似，即將其串聯(lián)在互感器系統(tǒng)與大地之間一次側(cè)中的中性點上，來限制涌流問題、消除飽和諧振故障。在系統(tǒng)正常運行時，一次消諧裝置的電壓會低于500V，使消諧裝置的電阻呈高阻值狀態(tài)，規(guī)避諧振風險，降低了裂紋故障發(fā)生的幾率。當系統(tǒng)中出現(xiàn)了弧光接地故障，一次消諧裝置會借助自身一定量的阻值，來抑制涌流情況的發(fā)生，與此同時，若系統(tǒng)出現(xiàn)了單相接地故障，該裝置則會轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥柚档臓顟B(tài)，并承受高電壓，從而防范裂紋事故的出現(xiàn)。此外，由于一次性消諧裝置具有唯一性，即一個消諧裝置僅可以作用于一臺電壓互感器上，所以工作者應當注意在配置過程中，要保證在每臺電壓互感器的系統(tǒng)中，都安裝一個一次性消諧裝置，這樣才能發(fā)揮出該消諧裝置的作用，深入優(yōu)化互感器系統(tǒng)的運行效果，避免裂紋事故的發(fā)生。

（三）保證設備質(zhì)量

為了優(yōu)化設備的使用性能，進一步降低裂紋故障發(fā)生的幾率，工作人員在采購過程中就應當注意檢查互感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，防止由于質(zhì)量問題增加諧振事故發(fā)生的頻率。在設備質(zhì)量方面，采購人員在購買設備時必須選擇正規(guī)、口碑好的大規(guī)模供應商的產(chǎn)品，不能一味的追求價格的低廉，忽略了設備質(zhì)量，同時，還要做好驗收工作，保證檢查測試無問題后才能將設備投入使用，這樣能在很大程度上確保互感器的質(zhì)量，預防裂紋故障的發(fā)生。此外，管理者還要根據(jù)設備的運行規(guī)律，來制定合理的維護計劃，及時維修和更換設備中的老舊問題元件，保證設備的使用性能，同時，管理者還要針對設備在運行中容易出現(xiàn)的故障，提前制定出應對措施，以便于事故發(fā)生時，工作人員能夠第一時間做出反應，及時排除設備故障，提高內(nèi)部結(jié)構(gòu)的運作效果，優(yōu)化設備質(zhì)量，實現(xiàn)對設備裂紋故障的有效預防。

三、結(jié)論

綜上所述，準確預防電壓互感器的裂紋故障，能夠提升電力系統(tǒng)的運行水平。在變電運行工作中，工作者通過采取裂紋故障的預防措施可以降低線路問題發(fā)生的幾率、及時消除諧振問題、優(yōu)化互感器的使用性能，從而增強變電運行工作效果，提高企業(yè)的供電質(zhì)量。

參考文獻：

[1]張穎才.110kV及以上電壓互感器運行分析及應用[J].通信電源技術(shù)，2019，36（12）：82-84.

[2]馮漢擴，吳瑋，唐亮.10 kV電壓互感器裂紋故障分析及防范措施[J].通信電源技術(shù)，2019，36（11）：91-93.