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摘要：随着智能化电网的迅速发展，电压互感器已成为变电站不可缺少的装置之一。电压互感器属于特殊类型的电力变压器，是降压变压器的一种。它将电网中的高电压降为变电站内二次回路所需要的低电压，是连接变电站内的一次、二次设备的重要元件。本文通过分析电压互感器在电网中发挥的功能，阐述了电压互感器在运行中需要注意的主要事项，并结合电压互感器在运行中经常出现的故障，提出了相应的解决措施。
关键词：电压互感器；故障；措施
1 电压互感器简述
电压互感器是电力系统中将电网高电压变换成标准低电压（100V、100/3V）的一种特殊变压器，是一次系统和二次系统的联络元件。用于电路时，可作电压、电能、功率测量及继电保护、信号装置和自动化设备的供电电源之用，它将高电压变换成标准的低电压后，供给测量仪表和继电保护的电压线圈，既可以利用低压仪表间接测量高电压的电压和计量之用，又可以保证人身和设备的安全。正常运行时，电压互感器的变比约等于一、二次绕组的匝数比，两侧电压的相位差接近于零。电压互感器按电压变换原理可分为电磁式电压互感器（VT），多用在220kV及以下电压等级；电容式电压互感器（CVT），通过电容分压原理变换电压，多应用于110kV及以上电压等级电网中，不仅具备电磁式电压互感器的作用，还可替代耦合电容器作用于高频载波；此外还有新型的用光纤传输信号的电子式电压传感器（EVT），体积小、质量轻、暂态响应和运行性能稳定。由于并联在电压互感器二次侧的继电保护、测量仪表的电压线圈多是高阻抗负载，电压互感器可看作一个恒压源，其二次侧电压近似于二次电势。电压互感器在运行中一次侧接与高电压电网，如果在运行中电压互感器的绝缘被运行电压或过电压击穿，高电压会窜入二次回路，不但会使额定电压只有100V的二次回路的仪表等二次设备损坏，还会危害电气运行人员的人身安全，所以要求电压互感器二次侧必须有且仅有一点接地。由于电压互感器二次绕组内阻抗很小，二次侧短路会产生很大的短路电流，极易烧损电压互感器，因此规定电压互感器严禁二次侧短路运行。
2 电压互感器常见故障分析
2.1 电磁单元出现故障
电磁单元是电压互感器的组成设备之一，其本身由中间变压器、补偿电压器、阻尼器等多个部件组成，因此相对敏感和脆弱，其中任意一个部件出现问题都会影响整个单元的功能，进而导致电压互感器出现故障。导致电磁单元出现问题最常见的两个原因是电压互感器的运行环境和电磁单元的质量问题。当运行环境相对潮湿时，电磁单元容易受潮影响绕组阻性，导致设备受损，影响电压互感器的正常运行。电磁单元的质量存在问题，则其容易被损坏，导致电压互感器出现故障。因此在采购电磁单元时要注意其生产水平的高低、运输过程和安装过程的稳定性，保证电磁单元的质量。
2.2 电容器出现故障
电容器是“装电的容器”，是由两块金属电极之间夹一层绝缘的电介质组成的。110kV变电站由于电容器故障无法正常运行，多半是因为实际环境中分压电容未达到电压负载的标准值（20kV），总电压持续上升。电容器出现故障主要有以下几个原因：（1）电容器油封不当。当电容器油封出现渗油的状况时，电容器内部温度急剧升高，损坏内部构件导致电压互感器故障。当电容器油封受潮时，电压互感器的介质和电压出现干扰，电容器的装电容量下降，即分压电容不达标，进而影响设备正常运行；（2）电容器连接点受损。电容器一次绕组末端要科学合理地设置连接点，并防止连接点损坏，否则会导致电容器产生放电和悬浮电压现象，引发严重的安全事故。
2.3绝缘单元出现故障
上文已介绍电磁单元和电容器，绝缘单元是电磁单元和电容器之间的保护装置。电压互感器正常运行过程中需要电磁单元和电容器承受极大的电压，为防止电压过大损坏互感器，在两种设备之间安装绝缘保护装置则是必要的工作。
绝缘单元安装完毕后要定期对设备进行检修和维护，电磁单元和电容器之间的高强度电压很容易导致绝缘单元损坏，绝缘单元的老化也会引发故障，因此工作人员必须提高警惕。
3常见故障的处理措施
3.1积极应用先进的现代监控设备
随着传统电网朝着智能电网的方向改变，传统的经验判断已经不能满足当前电网的发展需求，因此在电网运行中需要积极应用先进的现代监控设备，如红外成像仪、铁磁谐振技术、变电站智能机器人巡视系统等。利用红外成像仪能够及时检测出电压互感器内部组件的异常发热情况。通过铁磁谐振技术检测电压互感器能准确发现阻尼电阻的运行情况以及电压互感器内部的铁芯是否饱和等信息。随着电网监控的实施及变电所无人值班模式的推进，在变电站巡视中采用变电站智能机器人巡视系统，能自动检查电压互感器外观是否正常等，加强对变电运行的监控和检测，为变电安全运行提供保障。
3.2根据二次电压的输出情况合理判断故障
在电压互感器发生不同的故障时，二次电压的输出情况也会随着改变，变电运行人员可以根据PT二次电压的输出情况来判断和监测电压互感器故障。变电站运行人员在电压互感器发生故障时，应提高自身的警惕性，做好电压互感器数据的收集分析工作，第一时间到达现场后，能快速分析出故障原因，防止事故的进一步扩大。
3.3处理措施
3.3.1电压互感器回路断线的处理
一次侧熔断器熔断时，取下二次侧熔断器（或断开空气开关），拉开电压互感器高压侧隔离开关，验电后戴上绝缘手套，更换一次侧相同规格的熔断器。如果是二次侧熔断器熔断，应立即更换，若再次熔断，则不能再更换，应查明原因。如暂时无法处理，则应及时调整有关设备的运行方式，将该电压互感器所带的保护与自动装置停用，防止保护误动作。
3.3.2当发现电压互感器出现故障时，应准备好需要的工具，到现场后应先检查后台机电压情况，确认信号和故障相;检查异常相PT外观是否正常(油位是否升高、冒烟、有烧焦味、异响等)，以确认PT内部故障(在靠近PT本体前应先用红外测温仪确认油箱温度是否升高，一般内部故障会出现油温升高现象，防止因PT突然发生爆炸引起人员伤亡事件)。如电压互感器无明显故障现象时，用万用表测量各组空开两侧电压，若某相电压测量值各绕组和两侧都相应降低或为0，开口三角出现零序电压，同时检查电压互感器到端子箱电缆是否有明显故障，可初步判定该电压互感器内部故障(35kV以上电压互感器均为分相，同时出现某相计量和保护组电压异常，结合红外，一般可判定内部故障)。确定故障后，应将检查情况汇报调度，申请母线停电处理。
4 结语
电压互感器作为电力系统中的重要元件，为保障电网的平稳运行发挥了非常重要的作用。电压互感器故障影响变电站的正常运行，影响着变电站周围居民的生活和工作，严重时会造成巨大的经济损失，因此加强电压互感器常见故障的监测和检查，对快速解决电压互感器常见故障具有促进作用，切实保障电力系统安全稳定运行，提供高质量的供电服务。电力系统运维人员要熟悉和掌握电压互感器的运行原理，及时分析和判断电压互感器的常见故障，提高处理电压互感器故障的水平，促进电力行业的全面发展。
参考文献
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