電壓互感器的常見故障及解決對策

岳斌

摘要：電壓互感器作為一種公用的一次設備在電力系統中發揮著重要的作用。無論是互感器本身還是二次回路出現問題。都將給整個二次系統帶來嚴重影響。因此對其故障進行準確判斷和處理具有現實意義。

關鍵詞：電壓互感器;故障;對策

1. 電壓互感器概述

1.1電壓互感器的定義

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，主要是用來測量線路的電壓、功率和電能。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。在互感器工作中，是通過改變一次、二次繞組的線圈數量來提升電壓比，通過接通測量儀表、繼電保護裝置來進行工作的。

1.2電壓互感器的類型

電壓互感器主要分為兩種：一種是電磁式電壓互感器，另外一種是電容式電壓互感器，但是電磁式電壓互感器是較傳統的電壓互感器。相較之下，電容式電壓互感器具有一定的優越性，目前，電容式電壓互感器在110kV及以上系統中運用較多。

2. 電壓互感器常見故障和分析

電壓互感器常見故障現象為：一次熔斷器熔斷、二次空氣開關跳閘、回路斷線故障。

電壓互感器一次側熔斷器熔斷主要是以下原因引起的：①電壓互感器內部繞組發生層間、匝間或者相間短路故障;②電壓互感器一、二次回路故障，導致電壓互感器過電流;③過負荷運行或長期運行，熔斷器接觸部分發生銹蝕導致接觸不良;④感應雷電波致使電壓互感器鐵芯磁場接近飽和;⑤鐵磁諧振作用;⑥中性點不接地系統發生單相接地，使非接地相電壓升高到線電壓，以及發生間歇性電弧接地時產生數倍過電壓，都會使電壓互感器鐵芯飽和，致使電壓互感器電流劇增。

電壓互感器二次側空氣開關跳閘多為二次回路導線受潮、腐蝕及損傷而發生一相接地、兩相接地短路;負荷設備內部存在金屬性短路，也會造成其空氣開關跳閘。二次電壓回路短路時，通常互感器內部會發出異常響聲，但高壓熔斷器不會熔斷。

回路斷線故障通常是由于回路接線松動、重動接點接觸不良等原因，發生回路故障通常會出現以下明顯警示現象，監控裝置會報出“××電壓互感器回路斷線”報文，母線電壓指示為零或三相電壓不平衡，有功功率數值指示異常，低電壓繼電器動作等。

3. 電壓互感器常見故障處理方法

3.1電壓互感器一次熔斷器熔斷故障

如果是互感器一次熔絲熔斷，則拉開互感器隔離開關進行更換。更換后要注意檢查互感器一次熔斷器座在裝上高壓熔斷器后，彈片是否有松動現象。更換高壓側一次熔斷器應有專人監護，注意保持與帶電設備的安全距離，防止發生人身觸電事故;停用電壓互感器應考慮到對繼電保護、自動裝置和電能計量的影響，必要時應將主變保護裝置的本側（與電壓互感器同側）保護復壓開放其它側復壓功能和自動裝置停用，防止誤動作;更換熔斷器必須采用符合標準的熔斷器，不能用普通熔斷器代替，應選擇有骨架的熔斷器，10kV熔體的長度應大于60cm，10kV熔斷器2A耐流時間小于2min，35kV熔斷器3A耐流時間小于2min。

同一變電站如多次頻繁出現電壓互感器一次熔斷器熔斷的情況，則在處理時必須擴大數據收集范圍，跳出電壓互感器本身范圍進行分析檢查，將分析的重點放在故障錄波數據的提取分析上，通過對錄波數據的分析，明確熔斷器熔斷原因，從而有針對性的采取處理措施。

如圖1為鐵磁諧振引起熔絲熔斷，則針對鐵磁諧振制定治理措施。

措施一：中性點不接地系統改造為小電阻、消弧線圈并小電阻接地等方式可防治鐵磁諧振。

措施二：使用一次SiC消諧器進行防治。一次SiC消諧器有良好的消諧性能，但在斷線的極端運行工況下防護效果差;接地和有線路過電壓時，SiC消諧器抬高了互感器N端電壓，通常10kV系統N端電壓可達7kV及以上，35kV系統可達10kV及以上，容易引起分級絕緣互感器N端絕緣破壞。

措施三：采用二次消諧器進行防治，如圖2。消諧裝置監測電磁式電壓互感器零序開口三角回路電壓、電流，當監測到諧振，則投入二次阻尼，吸收諧振能量。

措施四：將電壓互感器更換為全絕緣式或者4PT式，通過增大互感器的直流電阻，減小諧振區域，降低鐵磁諧振發生的概率。

3.2電壓互感器二次側空氣開關跳閘

電壓互感器二次側空氣開關跳閘后，電氣運行人員應檢查空氣開關跳閘情況，在檢查電壓二次回路未發現明顯故障點情況下，可將二次側空氣開關試送一次。若二次測空氣開關再次跳閘，不得再合二次空氣開關。

當某一電壓互感器二次回路故障時，嚴禁將正常電壓互感器二次回路與之并列。若在運行中發現電壓互感器二次電壓異常升降，應對其電壓變化和發展情況實時監控，同時對電壓互感器外觀進行及時檢查，并將檢查結果向調度及設備運維部門匯報。申請將電壓互感器停運，并作全面檢查。

3.3回路斷線故障

處理回路線路故障首先查看電壓互感器二次側空氣開關情況，如空開在合位，且空開上下端電壓正常，接著應檢查各裝置告警情況，如斷線暫時無法處理，則應及時調整有關設備的運行方式，停用相關保護功能及自動裝置，防止保護誤動作。

4. 結語

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，充分結合實際情況進行判斷和處理。

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