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电压互感器的异常分析和预防措施

时间：2022-06-11 14:05 所属分类：理工论文 点击次数：

　　摘要：电压互感器是输电和供电系统中重要的设备。其作用是把高电压变成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、测量等装置使用;将高电压与电气人员隔离。电压互感器是否可靠运行直接影响人身、电网及设备的安全，因此，电压互感器的运行维护与预防故障尤为重要。

　　关键词：运行要求 操作规定 异常分析 预防措施

　　本文从电压互感器的运行要求、操作规定、异常分析及防范措施等方面进行阐述，要求设备运维人员必须熟悉电压互感器的选型、容量、接线方式及运行规定，了解检修试验项目，掌握操作安全注意事项，能够辨识运行中的风险点并进行预防，从而确保电压互感器的稳定运行，正确处理电压互感器的各类故障，做到消除缺陷隐患，保障电网的安全运行。

　　1 电压互感器的运行要求

　　1.1 电压互感器的类型：户内式、户外式;单相式、三相式(只用于20kV以下);双绕组、三绕组、多绕组;干式(用于低压)、浇注式(用于3-35kV)、油浸式(用于35kV及以上)、充气式(用于110kV及以上);电磁式、电容式、电子式。

　　1.2 电压互感器的常见接线方式：V,v; YN,yn,d; Y,yn; D,yn。

　　1.3 电压互感器的容量：选择合适的使用容量，使用过程中，不应超过最大容量。

　　1.4 电压互感器的误差等级：通常分为0.2、0.5、1、3级，根据负荷需要进行选用。

　　1.5 110kV及以上TV采用单相串级式绝缘，一次侧不装设熔断器。35kV及以下TV一次侧装设熔断器，如果是电容式电压互感器，一般不装设熔断器。凡是装有距离保护时，TV二次侧均采用空气开关。

　　1.6 电压互感器运行中，相应母线电压指示正常，本体有无异常现象。

　　1.7 油浸式电压互感器的油位正常。吸湿剂应干燥，油封油位正常，呼吸正常。SF6 电压互感器无漏气，压力指示在合格范围。

　　1.8 电压互感器允许在1.2 倍额定电压下连续运行。中性点有效接地系统中，允许在1.5 倍额定电压下运行30s。中性点非有效接地系统中，在系统无自动切除对地故障保护时，允许在1.9倍额定电压下运行8h;在系统有自动切除对地故障保护时，允许在1.9 倍额定电压下运行30s。

　　1.9 电压互感器二次侧严禁短路。各个二次绕组(包括备用)均必须有可靠的保护接地，且只允许有一个接地点。

　　1.10 中性点非有效接地系统中，作单相接地监视用的电压互感器，一次中性点应接地。

　　1.11 为防止谐振过电压，应在一次中性点或二次回路装设消谐装置。

　　1.12 新投入或大修后(含二次回路更动)的电压互感器必须核相。

　　2 电压互感器的操作规定

　　2.1 电压互感器退出时，应先断开二次，后断开一次;直接连接在线路、变压器或母线上的电压互感器应在其连接的一次设备停电后再断开二次;电压互感器并列时，应先将一次并列，再将二次并列，防止低压合环。

　　2.2 电压互感器停用前，应按保护和自动装置规定要求变更方式。

　　2.3 严禁用隔离开关或高压熔断器拉开有故障的电压互感器。

　　2.4 35kV中性点非有效接地系统发生单相接地或产生谐振时，严禁用隔离开关或高压熔断器拉、合电压互感器。

　　2.5 为防止串联谐振过电压烧损电压互感器，倒闸操作时，不宜使用带断口电容器的断路器投切带电磁式电压互感器的空母线。

　　2.6 电压互感器故障时，严禁两台电压互感器二次并列。

　　3 电压互感器的常见异常分析

　　3.1 电压互感器熔断器熔断

　　电压指示降低、波动或升高，相关保护及自动装置发“TV断线”。产生原因：保险老化、二次保险容量选择过大、铁磁谐振过电压、TV内部故障、系统单相间歇性接地等。处理步骤：(1)考虑二次电压异常对保护、自动装置的影响。(2)检查二次空开(熔断器)，测量进线侧电压，如异常，检查设备本体及高压熔断器。(3)中性点非有效接地系统，检查有无接地、互感器声响，采取措施将其消除或隔离故障点。(4)二次空开跳开(熔断器熔断)，试送不成功，申请停运。(5)一次熔断器熔断，将其转检修，更换一次熔断器，试送不成功，申请停运处理。

　　3.2 电压互感器本体渗漏油

　　TV本体外部有油污痕迹或油珠滴落，器身下部地面有油渍，油位下降。如果内部严重缺油，互感器铁芯暴露在空气中，当雷击线路时，引起互感器内部绝缘闪络，烧毁互感器。处理方法：检查本体套管、放(注)油阀、法兰、金属膨胀器、引线接头等部位，确定渗漏油部位，应加强监视油位，判断严重程度，如果看不见油位、漏油严重，申请停运处理。

　　3.3 SF6气体压力降低报警

　　发出SF6 气体压力低信息，SF6气压低于报警值。缺气时，互感器内部的绝缘强度变小，严重时会造成高低压间电压击穿。检查表计外观是否完好，记录SF6 气体压力值，若为误报警，查找原因。若确系SF6 气压异常，停运处理。

　　3.4 异常声响

　　电压互感器声响明显且伴有各种噪音。产生原因：电压异常、过电压、铁磁谐振、内部故障、局部放电等。处理方法：有“嗡嗡”较大噪声时，检查二次电压，判断是过电压引起，采取防护措施，防止互感器爆炸危及人身安全。内部有“噼啪”放电声响时，则是本体内部故障，应立即将其停运。外绝缘放电声响、夜间可见放电火花、电晕时，检查外绝缘表面，有破损、裂纹、严重污秽情况，立即停运处理;外绝缘未见明显损坏，放电未超过第二伞裙的，加强监视，上报缺陷;放电超过第二伞裙的，立即停电处理。

　　3.5 本体冒烟着火、烧毁

　　相关保护动作，断路器跳闸，相关电压无指示，TV本体冒烟着火、烧毁。故障原因：间歇性弧光过电压、铁磁谐振过电压、TV伏安特性差、绝缘水平低、消谐装置失效、使用半绝缘TV等，过电压使铁芯饱和励磁电流剧增，TV较长时间过热发生爆炸。处理步骤：(1)检查告警及动作信息，电流、电压，设备情况，查找故障点。(2)在各侧电源已断开且保证人身安全，用灭火器材灭火，必要时拨打119.(3)隔离故障，恢复非故障设备送电。

　　4 预防措施

　　4.1 提高运维和调度人员的技术水平，做好电压互感器的运行检测工作，分析运行数据，掌握设备运行工况。出现三相电压不平衡，应分析判断一次熔断器熔断或互感器绕组故障，及时处理，防止电压消失，保护误动，损失电量。

　　4.2 积极开展培训工作，运维人员熟练掌握单相接地故障、谐振过电压故障的判断和处理。出现母线三相电压同时升高并超过线电压，或者电压波动频繁，结合互感器伴随的声响，判断为母线发生间歇性弧光接地故障，产生了谐振过电压，立即进行拉路处理。

　　4.3 在TV一次绕组中性点对地间串接线性或非线性消谐电阻，或零序TV。在TV二次开口三角绕组加装消谐装置。提高现场巡视质量，如发现消谐装置“运行”灯熄灭、液晶屏显示紊乱或黑屏，应该认定消谐装置已经不起作用。及时汇报，及时消除缺陷，避免谐振过电压的发生。

　　4.4 分析故障电压互感器的相关数据，对同类型在运的电压互感器全面排查，进行相关试验，安排计划，将伏安特性不好的TV进行更换。 选用励磁特性饱和点较高的，在1.9Ux(Ux为相电压)电压下铁芯磁通不饱和的TV。

　　4.5 尽快将半绝缘的TV淘汰，提高TV的绝缘水平。

　　4.6 对存在缺陷的电压互感器，加强监视，缩短试验周期进行跟踪检查和分析查明原因，进行红外检测，按缺陷流程处理。

　　4.7 完善新投电压互感器的验收标准，严把质量关，确保零缺陷投运。

　　4.8 完善现场运行规程，明确电压互感器的操作规定，避免发生低压合环、低压反充电等，造成二次熔断器熔断或开关跳闸，引起保护装置、自动装置误动、拒动。

　　4.9 对空载母线充电时，发现发生谐振，应立即投入站用变压器，破坏谐振的产生条件。更换电容式电压互感器，避免铁磁谐振的产生。改变操作顺序，如避免变压器中性点过电压，向母线充电前，先合上变压器中性点接地开关，送电后再拉开，或先合线路再向母线充电。

　　小结：通过对电压互感器的运行分析，了解电压互感器的原理、运行特点、常见异常原因分析，掌握故障处理原则，确保设备安全稳定运行。