电压互感器的常见故障及解决对策

岳斌

摘要：电压互感器作为一种公用的一次设备在电力系统中发挥着重要的作用。无论是互感器本身还是二次回路出现问题。都将给整个二次系统带来严重影响。因此对其故障进行准确判断和处理具有现实意义。

关键词：电压互感器;故障;对策

1. 电压互感器概述

1.1电压互感器的定义

电压互感器和变压器很相像，都是用来变换线路上的电压。但是变压器变换电压的目的是为了输送电能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位;而电压互感器变换电压的目的，主要是用来测量线路的电压、功率和电能。因此，电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。

电压互感器是一个带铁心的变压器，它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。在互感器工作中，是通过改变一次、二次绕组的线圈数量来提升电压比，通过接通测量仪表、继电保护装置来进行工作的。

1.2电压互感器的类型

电压互感器主要分为两种：一种是电磁式电压互感器，另外一种是电容式电压互感器，但是电磁式电压互感器是较传统的电压互感器。相较之下，电容式电压互感器具有一定的优越性，目前，电容式电压互感器在110kV及以上系统中运用较多。

2. 电压互感器常见故障和分析

电压互感器常见故障现象为：一次熔断器熔断、二次空气开关跳闸、回路断线故障。

电压互感器一次侧熔断器熔断主要是以下原因引起的：①电压互感器内部绕组发生层间、匝间或者相间短路故障;②电压互感器一、二次回路故障，导致电压互感器过电流;③过负荷运行或长期运行，熔断器接触部分发生锈蚀导致接触不良;④感应雷电波致使电压互感器铁芯磁场接近饱和;⑤铁磁谐振作用;⑥中性点不接地系统发生单相接地，使非接地相电压升高到线电压，以及发生间歇性电弧接地时产生数倍过电压，都会使电压互感器铁芯饱和，致使电压互感器电流剧增。

电压互感器二次侧空气开关跳闸多为二次回路导线受潮、腐蚀及损伤而发生一相接地、两相接地短路;负荷设备内部存在金属性短路，也会造成其空气开关跳闸。二次电压回路短路时，通常互感器内部会发出异常响声，但高压熔断器不会熔断。

回路断线故障通常是由于回路接线松动、重动接点接觸不良等原因，发生回路故障通常会出现以下明显警示现象，监控装置会报出“××电压互感器回路断线”报文，母线电压指示为零或三相电压不平衡，有功功率数值指示异常，低电压继电器动作等。

3. 电压互感器常见故障处理方法

3.1电压互感器一次熔断器熔断故障

如果是互感器一次熔丝熔断，则拉开互感器隔离开关进行更换。更换后要注意检查互感器一次熔断器座在装上高压熔断器后，弹片是否有松动现象。更换高压侧一次熔断器应有专人监护，注意保持与带电设备的安全距离，防止发生人身触电事故;停用电压互感器应考虑到对继电保护、自动装置和电能计量的影响，必要时应将主变保护装置的本侧（与电压互感器同侧）保护复压开放其它侧复压功能和自动装置停用，防止误动作;更换熔断器必须采用符合标准的熔断器，不能用普通熔断器代替，应选择有骨架的熔断器，10kV熔体的长度应大于60cm，10kV熔断器2A耐流时间小于2min，35kV熔断器3A耐流时间小于2min。

同一变电站如多次频繁出现电压互感器一次熔断器熔断的情况，则在处理时必须扩大数据收集范围，跳出电压互感器本身范围进行分析检查，将分析的重点放在故障录波数据的提取分析上，通过对录波数据的分析，明确熔断器熔断原因，从而有针对性的采取处理措施。

如图1为铁磁谐振引起熔丝熔断，则针对铁磁谐振制定治理措施。

措施一：中性点不接地系统改造为小电阻、消弧线圈并小电阻接地等方式可防治铁磁谐振。

措施二：使用一次SiC消谐器进行防治。一次SiC消谐器有良好的消谐性能，但在断线的极端运行工况下防护效果差;接地和有线路过电压时，SiC消谐器抬高了互感器N端电压，通常10kV系统N端电压可达7kV及以上，35kV系统可达10kV及以上，容易引起分级绝缘互感器N端绝缘破坏。

措施三：采用二次消谐器进行防治，如图2。消谐装置监测电磁式电压互感器零序开口三角回路电压、电流，当监测到谐振，则投入二次阻尼，吸收谐振能量。

措施四：将电压互感器更换为全绝缘式或者4PT式，通过增大互感器的直流电阻，减小谐振区域，降低铁磁谐振发生的概率。

3.2电压互感器二次侧空气开关跳闸

电压互感器二次侧空气开关跳闸后，电气运行人员应检查空气开关跳闸情况，在检查电压二次回路未发现明显故障点情况下，可将二次侧空气开关试送一次。若二次测空气开关再次跳闸，不得再合二次空气开关。

当某一电压互感器二次回路故障时，严禁将正常电压互感器二次回路与之并列。若在运行中发现电压互感器二次电压异常升降，应对其电压变化和发展情况实时监控，同时对电压互感器外观进行及时检查，并将检查结果向调度及设备运维部门汇报。申请将电压互感器停运，并作全面检查。

3.3回路断线故障

处理回路线路故障首先查看电压互感器二次侧空气开关情况，如空开在合位，且空开上下端电压正常，接着应检查各装置告警情况，如断线暂时无法处理，则应及时调整有关设备的运行方式，停用相关保护功能及自动装置，防止保护误动作。

4. 结语

处理电压互感器故障是电力系统检测与维修工作的重要组成，是保障供电安全与作业安全的重要手段。在实际工作中，电压互感器的故障存在更多的多样性和不可控因素，需要以常见处理方法为理论基础，充分结合实际情况进行判断和处理。

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