覃冬秘
45270219800508**** 广西桂林541004
摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了电力行业的飞速发展，我们了解到，电压互感器主要用于电能计量，对电力网的电压进行测量，同时也用于保护自动装置。电压较高时，直接测量对人身安全威胁较大。电压不高，但母线短路容量较大，发生短路后对人身安全威胁也较大，这时应使用电压互感器。为了使二次设备标准化，电压互感器的二次输出电压为100V。基于此，本文主要对电容式电压互感器电压异常故障分析与处理做论述，希望通过本文的分析研究给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：电容式电压互感器;电压异常故障;处理措施
引言
电容式电压互感器是变电站重要的电力设备，主要用于测量、继电保护、同步检测、长距离通信、遥测和监控系统等。相比传统PT，CVT不仅结构简单、经济安全，而且从根本上解决了CVT铁磁谐振问题，还可兼作耦合电容器用于载波通信系统等，因此在110ｋＶ及以上电压等级电网系统中得到了广泛应用。
1 电压互感器分类
按照相数分类为三相结构和单相结构。因电压互感器身体体积不大，容量小，三相高压管间的内外绝缘要求很难满足，所以绝大多数产品是单相结构，只有3～15kV的产品有时候会采用三相结构；按绝缘介质分有干式、浇注式和油浸式三类。通常专供测量用的低电压互感器是干式，高压或超高压密封式气体绝缘(如六氟化硫)互感器也是干式。35kV及其以下的电压互感器采用浇注式，而油浸式适用于35kV以上的产品；按照绕组数分为多绕组和两绕组两类。专门用于测量的电压互感器除一次绕组以外，只剩一个二次绕组结测量仪表供电。专供于电力系统当中的电压互感器，须有两个二次绕组或者一个二次绕组输出信号，互感器须做成三或者四绕组互感器。
2 CVT的基本原理和试验情况概述
CVT由主高压电容C1、中压电容C2、中间变压器T、二次绕组1a－1n……端子、剩余绕组da－dn端子、阻尼器、补偿电抗器L、保护间隙P、限流电阻Ｒ等部件组成。其中J为载波装置，如无载波装置，则该处直接接地，其工作原理为利用电容器的分压作用，将安装处高电压变为中压，再通过中间变压器降为二次电压100/3V和100V的电压，为电压测量以及继电保护装置提供电压信号，补偿电抗器电抗与互感器漏抗之和与等值容抗[1/ω(C1+C2)]串联谐振以消除容抗压降随二次负荷变化引起的电压剧变，可使电压稳定。
CVT在整个组装、出厂、安装、运行期间需要进行包括工频交流耐压、局部放电试验、绝缘检查、电容量、介质损耗等多项试验项目在内的不同类型的出厂例行试验，但当设备投运后，能够对设备状况进行检测跟踪的主要是依靠带电红外测试和周期性停电进行的预防性试验，这其中以电容量测试、介质损耗测试、绝缘电阻测试等常规试验项目为主，必要时辅以绝缘油处理、工频交流耐压试验、局部放电试验等。
3电容式电压互感器电压异常故障分析
首先是空母线谐振。小电流接地系统的母线投产时除电压互感器和LA外没有接地点。由于三相对地电容不平衡，所以对地电压不一样，当电压互感器的感抗和母线对地容抗相等时产生谐振。谐振不严重时，三相对地电压有不同程度的上升和下降，严重时相电压可超过线电压，同时电压表有不同程度的抖动、线电压不变。消除的方法是改变系统对地电容，一般在空母线谐振时发出所内变、电容器、一条线路等谐振便会消除。在开口三角接线处加装消谐装置或消谐电阻也能在一定程度上抑制谐振。母线投运时接入消弧线圈可以有效抑制谐振，发出配电线路后（必要时）再将消弧线圈退出。其次是高压保险熔断。高压保险熔断给电力运行带来极大的危害，严重影响电力正常使用。
4电容式电压互感器电压异常故障的处理
4.1空母线谐振故障处理
在电压互感器一次侧中性点与地之间安装消谐电阻，消除或阻尼PT非线性励磁特性而引起的铁磁谐振过电压、限制系统单相接地消失时在PT一次绕组回路中产生的会损坏PT或使PT高压保险丝熔断的涌流，从而有效保护PT以及PT一次侧的高压熔丝。在安装消谐电阻后至今未发生高压熔断器熔断事故，减少了设备的故障率以及运行人员的维护工作量。
4.2高压保险熔断
35kV及以下电压互感器高压熔断器熔断一相时，外观检查无异常，应立即更换熔断器试发，熔断一相试发又断或熔断两相以上时，应对故障互感器进行遥测，大于300兆欧可更换保险发出，再断不许试发。更换保险时只须断开电源，戴绝缘手套抓住保险器的磁质部分取下或更换即可。遥测方法：电压互感器的绝缘电阻测量。电磁型PT的一次绕组首端引出为高压端，一般以A端表示，末端为X端。末端安装在二次接线盒内，在运行时X末端必须接地。电压互感器（电磁型）的绝缘电阻测量：分别测量PT一次绕组和二次绕组的绝缘电阻。须将一次绕组首端A与末端为X连接（短接）后加压，二次绕组短路接地。所测试的绝缘为一次绕组对二次绕组及地的绝缘；将一次绕组首端A与末端为X连接（短接）后加压，接绝缘电阻测试仪的L端，二次绕组短路接绝缘电阻测试仪的E端，所测试的绝缘为一次绕组对二次绕组的绝缘；将一次绕组首端A与末端为X连接（短接）后接地，二次绕组短路接绝缘电阻测试仪的L端，所测试的绝缘为二次绕组对一次绕组对地的绝缘。二次绕组也可分组测量。
4.3电容式电压互感器电磁单元故障是引起互感器红外图谱发热、二次电压异常处理
针对该起电容式电压互感器二次电压异常提出以下防范措施：1）做好电压互感器预试工作，定期测量电压互感器的绝缘电阻、绕组直流电阻、电容量C1和C2以及对应的介质损耗，发现电压互感器缺陷后尽快处理。2）选择产品质量好、信誉好的厂家，从源头上消除电压互感器的质量问题。同时要提高投运后电压互感器的绝缘性能，必须严把验收质量关，提高工艺水平。3）加强对设备的状态监测，可以利用一些成熟的监测技术，如红外测温、超声波法局放检测等，通过对设备的监测来查找问题，以便及时发现缺陷隐患，避免发生设备事故或盲目停电。4）出线绝缘板上的N端子向接地油箱放电,烧坏出线绝缘板是由于N端子不作载波通讯时未直接与“”相连接造成。应退出运行返厂修理或由工厂专业维修人员修理。5)调度值班员加强对变电站电压互感器的监控工作，电压互感器二次电压有异常，应及时通知人员到站进行检查，及时对故障点进行隔离，缩小故障范围。
4.4电压互感器的保护
35kV的电压互感器用高压熔断器保护本体。在一般情况下，各电压等级均有专用的电压互感器熔断器。它的大致结构为密闭的陶瓷管两端组有金属帽，陶瓷管中放有一根很细的电阻丝，电阻丝的两头分别焊接在金属帽上。此电阻丝的额定电流为0.5A，一分钟熔断电流为0.6~1.8A之间，电阻丝的电阻值以将故障电流限制在100A左右为准。在陶瓷管内充满干燥的石英砂。当出现事故时熔断器将故障电流限制在100A以内，由石英砂将电弧冷却熄灭在密封的陶瓷管内。无论母线的短路容量为多大均可以安装这种熔断器。此外，当电压互感器有轻微故障被发现时，运行人员可直接用隔离开关（或开关柜小车）将故障电压互感器与电源断开。电压互感器专用熔断器熔断后，不允许更换装有一般熔丝的熔断器代替专用熔断器运行。
结语
总之，文中所列电容式电压互感器运行故障模拟方法，可模拟多种CVT运行故障，为CVT状态监测及故障诊断研究提供技术支撑，对CVT潜伏性故障的预测技术具有积极的指导意义。
参考文献
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