浅谈电压互感器故障

园坪电厂：林鸿

【摘要】该文鉴于电压互感器对各电厂的重要性与其发生故障的严重性，对电压互感器进行学习，并初步认识采取正确的接线方式、保护措施和巡检方法。

【关键词】电压互感器 保护 故障 一、前言

电压互感器可以说是一个被限定结构和使用形式的降压变压器。其目的是把一次高电压变为低电压，为继电保护、自动装置和测量仪表提供一次电压信息。同时隔离了高电压，保护人生与设备安全，成为电力系统电量结算依据。确保电压互感器正常持续运行成为各厂重要课题。 二、电压互感器的保护

电压互感器作为一种重要的一次设备在电力系统中发挥着重要的作用。同时，因为电压互感器是一种公用设备，无论是互感器本身出现问题或是其二次回路出现问题，都将给整个二次系统带来严重影响。保障电压互感器及其二次回路的稳定运行至关重要。电压互感器相当于一个电压源，当二次回路发生短路时将会出现很大的短路电流，如果没有合适的保护装置将故障切除，将会使电压互感器及其二次线烧坏。

对电压互感器二次回路进行保护的设备应满足：在电压回路最大负荷时，保护设备不应动作；而电压回路发生单相接地或相间短路时，保护设备应能可靠地切除短路；在保护设备切除电压回路的短路过程中和切除短路之后，反应电压下降的继电保护装置不应误动作，即保护装置的动作速度要足够快；电压回路短路保护动作后出现电压回路断线应有预告信号。

对电压互感器二次回路的保护设备，一般采用快速熔断器或自动空气开关。采用熔断器作为保护设备，简单、能满足上述选择性及快速性要求，报警信号需要在继电保护回路中实现。采用自动空气开关作为保护设备时，除能切除短路故障外，还能保证三相同时切除，防止缺相运行，并可利用自动开关的辅助触点，在断开电压回路的同时也切断有关继电保护的正电源，防止保护装置误动作，或由辅助接点发出断线信号。

电压互感器二次回路采用哪种保护方式，主要取决于电压回路所接的继电保护和自动装置的特性。当电压回路故障不能引起继电保护和自动装置误动作的情况下，应首先采用简单方便的熔断器作为电压回路的保护。在电压回路故障有可能造成继电保护和自动装置不正确动作的场合，应采用自动开关，作为电压回路的保护，以便在切除电压回路故障的同时，也闭锁有关的继电保护和自动装置。

互感器均要考虑消谐问题。消谐措施一般是在电压互感器的开口三角绕组两端连接一个消谐器。

三、电压互感器的故障分析与防御措施

案例：上培电厂110KV出线的室外PT故障引起爆炸

分析：110KV及以上系统使用的电容式电压互感器安装于室外，最容易引起密封不严或密封件老化，造成内部芯体受潮，内部容易吸潮的元件和绝缘介质吸收水分后，导致绝缘材料介质损耗超标，耐压强度大幅度下降，同时在高电场作用下产生局部放电。放电又使油分解气化，进一步恶化电容器的绝缘性能，使局部放电更容易产生，形成恶性循环。另一方面，投运多年的电压互感器设备老化

容易引起其内部故障导致损坏。电压互感器内部发生故障，常会引起火灾火灾爆炸。

防御措施：

1、对室外的互感器设备加装硅橡胶雨裙，提高设备的抗污闪能力。

2、充分利用母线停电机会，对电压互感器进行清理维护、绝缘监测及其他实验工作。

3、加强巡视，尤其是在特殊天气后加强对室外设备巡视检查

四、电压互感器运行操作注意事项：

1、启用电压互感器操作顺序应该是：先一次后二次，停用时顺序与此相反。 2、停用电压互感器时，应考虑该电压互感器所带保护及自动装置，防止误动、拒动。

3、一般情况下，电压互感器应随同母线一起停复役，即母线检修时，电压互感器改为检修状态。母线在冷备用状态时，电压互感器在运行状态。电压互感器在检修状态时，应取下二次熔断器熔断或拉开自动空气小开关，以防止反充电。 4、双母线运行的电压互感器一次侧并列，必须先经母联断路器并列运行。这是因为若一次不经母联断路器并列，可能由于一次电压不平衡使二次环流较大，容易引起熔断器熔断，致使保护和自动装置失去电源。

5、双母线运行的电压互感器，禁止将二次侧有故障的电压互感器与正常工作的电压互感器二次侧并列。

6、电压互感器允许在最高工作电压（比额定电压高10%）下连续工作。

7、绝缘电阻的测量：6kV及以上电压互感器一次侧用1000-2500V兆欧表测量，绝缘电阻不低于50兆欧；二次侧用1000V兆欧表测量，绝缘电阻不低于1兆欧。 8、新投入或大修后的可能变动的电压互感器必须进行核相。

五、电压互感器运行于母线上，互感器故障相当于母线故障，因此，必须加强巡视检查：

1、电压互感器外壳应清洁，无裂纹、无渗油，二次侧接地应牢固、良好。各部 件连接应牢固，无松动、过热现象。

2、套管、瓷瓶、绝缘子等部位，外表应清洁、无污垢、无裂纹破损、无放电闪 络痕迹和电晕声音。

3、油位应正常，油色透明不发黑，无渗漏油现象。

4、高压侧导线接头应不发热，低压回路的电缆及导线无腐蚀破损。

5、二次端子箱，外表应封闭完好保持清洁，无受潮现象，箱内接线端子与引线连接应无松动、无过热现象。

6、110kv及以上系统的二次侧小开关应接触良好，无过热现象。 7、一、二次熔断器应完好，电压表三相指示应正常。

8、电压互感器在运行中，内部声响应正常，无放电声和剧烈振动声和异味。当 外部线路接地时，更应注意该母线上的电压互感器声响是否正常，有无焦臭味。 六、利用电压互感器二次输出值对设备故障判断的方法

在电压互感器二次端子箱用万用表对电压互感器二次电压进行测量，通过测量值可以分析判断出一些设备故障类型，电压回路异常判断流程图如下所示： 七、结语：加强对电压互感器的巡视，加深认识，正确操作与处理互感器工作，防范于未然，对电厂安全持续运行有着重要的意义。

中控系统提出电压异常 是 线电压降低，至少有 一相电压降低 否 单相电压降为0，另 两相电压升高√3 倍，3U0增大 否 单相电压降低，另两 相电压升高，3U0增 大 否 确认一次系统 是否带有电压 否 判断为系统电源侧失压

是 有无3U0升高 有 判断为PT二次断线 无 判断为PT一次断线 是 判断为小电流接地系统发生单相接地故障 是 线电压升高 有 无 判断为小电流系统绝缘故障 判断为发生谐振过电压 是 判断为电压互感器故障 备注：注意工作中严防电压回路短路，判断为电压回路故障时应退出电压断线情况下可能误动的保护装置