kV变电站电压互感器经常出现的故障原因与对策 摘要：电力系统是现代工业与人民生活中不可缺少的能源基础工程，是现代社会发展中不可缺少的物质保障。变电站是电力网络中的重要节点，在确保电力网络安全可靠运行中起着重要作用。电压互感器是变电站设备中的重要组成部分，电压互感器故障可能为电网运行带来极大的不良影响。本文分析了电压式互感器的稳定性，同时在故障发现、判定与处理等放卖弄对110kV变电站中电压互感器出现的故障进行探讨。
关键词：110kV；变电站；电压互感器；故障；原因；对策 电压互感器（TV）是将电力系统的高电压变换成标准的低压装置，以便用于测量仪表反映高压量值的变化情况，与继电保护装置配合时可对电力系统进行保护。由于电压互感器的二次侧的电压均为100V，简化了制造工艺并降低了生产成本。因此，电压互感器在电力系统中得到广泛的应用。
1 电压式互感器的稳定性
对于电磁式电压互感器，从结构上的特点它是一种小容量、高电压比的降压变压器，其基本工作原理与变压器无区别，它的一次绕组应与线路并联，一次绕组的额定电压与线路电压相一致。电压互感器由于其工作性质不同，它与变压器是有所不同的，它主要用于测量和保护，不能输送电能。1l0kV电压互感器，一次侧一般不装熔断器：
因为这一类互感器采用单相串级式，绝缘强度高，发生事故的可能性比较小；又因1l0kV及以上系统，中性点一般采用直接接地，接地故障时，瞬时即跳闸，不会过电压运行；同时，在这样的电压级电网中，熔断器的断流容量亦很难满足要求。在电压互感器的二次侧装设熔断器或自动空气开关，当电压互感器的二次侧及回路发生故障时，使之能快速熔断或切断，以保证电压互感器不遭受损坏及不造成保护误动。熔断器的额定电流应大于负荷电流的1.5倍。运行中不得造成二次侧短路。
2 故障发现与分析
(1)故障发现。电力系统中电压互感器的维护与检测中的常用无损检测方法为红外测温检测法。红外线热成像技术能够在不接触设备的基础上测定设备的温度升高，对设备运行状况进行诊断判定，相比传统的检测方式更安全、更简便，还能实时检测，同时还可以通过热成像分对设备内部缺陷的具体位置进行检测判定。2012年我单位在对110kV变电站进行红外检测中，发现TV的A相最高温度为39.8℃，B相最高温度为37.9℃，C相最高温度为37.4℃。A相温度相比C相高出2.4℃，同时还检测出TV存在二次电压异常。根据规定，电压互感器局部或整体的温度最大正常升高为1.5℃，同类温差最大为0.5℃。本次检测部分温度升高超过规定范围，故障缺陷较为严重，根据红外线热成像图谱分析原因为内部损耗异常。
(2)互感器结构原理。改电容式电压互感器的型号为
TYD110/3-0.002H，原理图如图1所示。电压互感器包括了两部分，分别是有瓷套外壳的电容分压器与电磁单元。图中，T为电磁单元变压器，F为氧化锌避雷装置。C1和C2安装在瓷套内部，C1电容量为29990pF，C2电容量为63450pF，C1与C2串联后的电容量合成为20386.73pF（标准值为20400pF，允许误差为0.13%），油箱内部电磁单元的变压器一次段A‘在瓷套内部，处于C1与C2中间，3个二次绕线组的接线端子a1、n1、a2、n2、da、dn均由接引盒导出，X段在出线盒中接地。
(3)故障分析。通过对电压互感器的原理进行分析，能够得出油箱内电磁单元与电容器C2在正常的工作状态时的额定电压为20kV，而TYD110/3-0.002H电压互感器分担的正常电压为190.5kV。如果电磁单元存在对地面的短路无法分担20kV的电力，二次输出将无电压输出，这样的情况下设备整相的承压能力所受影响不大；如果分压电容器存在故障问题，分担承受的电压较低，则其他部分所承受的电压会升高，直接导致设备整体运行出现问题，存在二次电压的输出，但输出值会出现异常，设备会出现异常噪音甚至直接损坏。如果电磁单元变压此的一次段存在断路问题，电压无法正常接收，设备功能不存在，二次电压输出消失；如果分压电容器C2的电容增加，输出的二次电压值会降低。
因此，由于能够确定TYD110/3-0.002H电压互感器能够承受系统正常工作的电压负担，根据电压互感器的结构特点进行分析，能够判断分压电容器不存在异常。根据现有情况推断，可能出现的故障原因包括：①电磁单元变压器中存在一次引线断路问题或者异常接地。②电压互感器中与电磁单元变压器并联的避雷设备由于雷击而发生击穿导通。③油箱内部电磁单元损坏或者进水受潮等故障。将电压互感器设备解体检查，同时进行电气试验对故障原因进行排查与分析。
(4）故障确定与处理。根据电气试验的结果与设备的实际情况进行整体分析，初步认定故障发生的原因为可能原因中的避雷设备击穿导通。将TYD110/3-0.002H电压互感器与底座油箱解体后进行检查，对电磁单元变压器与避雷设备的绝缘电阻以及变压器的一次绕组中的直流电阻进行测量。结果为变压器一次绕组直流电阻值正常，而避雷设备的绝缘电阻低于10MΩ。将避雷设备与电磁单元变压器分离，对电磁单元变压器进行变压比测试，结果正常，能够确定初步判定的结果避雷设备击穿导通属实。
3 结语
在变电站电压互感器故障排查与维护中，应当将电磁单元部分的一次连接点引出，能够在故障分析与预防性试验中直接检测电磁单元的工作状态，或者直接提供提供参数进行测量，同时在产品制造与出厂中严格把关，避免缺陷的发生。而工作状态中的电磁电压互感器，由于停电和拆卸困难，应当建议加强瓷套与电磁单元绝缘强度，提高
制造与设计的工艺要求。
参考文献 [1]
王丽格.110kV电压互感器放电的故障分析[J].科技创业月
刊,2009(11):237-238.
[2]
杨新春,李化,杨红权，等.一起110kV电容式电压互感器故
障诊断与处理[J].电力电容器与无功补偿,2010,31(6):57-60.
[3]
陈晨.110kV电容式电压互感器故障处理分析[C]
