电容式电压互感器故障成因及分析

颜骏

摘 要：电容式电压互感器在运行的过程之中可能会出现相应故障，针对常见的故障类型以及发生的原因等进行综合性的研究，可以全面的促进相关设备工作质量和工作效益的稳步提高。文章将针对这一方面的内容展开论述，详细的分析现代化电容式电压互感器常见故障类型，同时对故障的处理技巧和故障的处理技术等进行了细致和综合性的研究，旨在以此为基础，全面的促进设备稳定性的增强，使其可以更好的符合当前时代工作需求。

关键词：电容式电压互感器；研究分析；故障原因；解决对策

引言

电容式电压互感器作为实践工作当中的一种重要的、基础性的测量设备，其常见故障主要有一次熔断器熔断、二次熔断、铁磁谐振、熔断器击穿以及内部绝缘设备损坏等等，所以，不同的故障都有着不同的差别，不同的故障都有着不同的诱发原因，所以，还应当对故障进行细致的分析，以实现解决的效果，使得整个电力系统均可以实现高效、稳定以及安全的运行目标。

1 电容式电压互感器工作原理分析

在最近的几年当中，我国受到了环境、经济、能源开发以及政治等多个方面因素的影响，相关电力系统的建设也进入到了一场改革的关键时期。在此时期之中，如何通过恰当的方式对电力系统的安全性和可靠性加以改善，是工作需要重点关注的项目之一。所以应当切实对系统设备运行当中产生的故障进行解决，保障系统工作稳定性。针对电容式电压互感器相关工作原理加以分析，是促进后期工作改进和质量完善的关键点。总的来讲，电容式电压互感器在运行的过程之中电场相当强大，并且相关设备的绝缘性能相当强大，一般的情况之下相关系统比较适宜使用在110kV以上的电压等级之中，所以，在当前的电力系统建设和相关设备的发展历程当中也得到了相当广泛的使用，对于电力系统和相关行业的进步起到了关键性的意义。但是由于受到了原材料质量等级、制造工艺技术水准和设计经验等因素的限制，在正式投资运营之后，均会出现各种各样的故障，对于电网的安全运营将会产生深远影响。所以，对其中的故障进行分析和明确，对于后续工作的开展有着重大的影响。

根据对电容式电压互感器故障发生的原理和基本现象进行分析，其相关装置和设备使用的是传统的氧化避雷装置，其通过一次绕组线圈等，将整个系统的电压控制在一个相对稳定的水准之中，进而有效的防止电容式电压互感器出现不良现象，而根据对相关系统和设备运行基本状况进行分析，当一次绕组线圈绕过且产生电压之时，与其发生串联的补偿电抗装置也将产生过载电压，进而使得避雷器上产生了过量的电压，此时起到保护作用的避雷器将能量传输至大地中，进而有效的保护了了电容式电压互感器的运行，使得电力系统工作更加稳定。

2 电容式电压互感器故障及成因

测试数据表明：一、二次绕组线圈电阻值正常，即线圈没有断线；阻尼器呈高阻状态，表明阻尼器消谐功能正常；一、二次绕组对地以及一次绕组对二次绕组的绝缘电阻值不正常，绝缘性遭到严重破坏，避雷器对地绝缘电阻值为0，表明避雷器已经被击穿损坏，对地导通。由于电气装置设备会在运行的过程之中产生持续的、稳定的、高幅度的振动，所以这样的情况也为后续的连接工作带来了许多不便之处。由此可以判断电压互感器电磁部分的故障是导致此次故障的主要原因。由试验结果可知，该氧化锌避雷器已经被击穿，一次、二次绕组对地以及一、二次绕组之间的绝缘性遭到破坏。

根据对相关电容式电压互感器运行原理和运行基本情况进行分析，在故障发生之前，可能会有雷击的现象，而相关壁垒装置由于出现了较为严重的老化现象，使得避雷器在受到影响之后长时间之内处于不能够恢复状态，久而久之会产生巨大的电压，对一次线圈的工作产生巨大影响，并且引发了较为强烈的铁磁谐振，产生了巨大的能量，对整个电力系统的绕组性能以及绝缘能力等产生了巨大影响，最终导致在电压测量的过程当中出现不正常情况，使得设备出现断线状况。在电容式电压互感器运行的过程当中，相关常数并不是固定不变的，同时还需要注意的是磁场强度和磁感应强度均不是对应的线形关系。所以，当一次线圈的电压升高之时，会使得变压器中心产生出电量饱和的情况，进而使得回路感应变小，进而使得线圈的阻抗降低，最终引发强烈的铁磁谐振现象。在通常状况之下，阻尼装置通过电阻会产生发热的现象，进而将其中产生的谐振能量全部消耗掉。而在系统运行的过程之中，当出现能量磁饱和之后，线圈之中的电流会再次的增加，进而使得电感之中的磁通量不会再增加，最终使得系统的磁回路感应出现变化状况，针对这一点，在实践的工作之中应当有所明确，以更好的实现对故障的处理和妥善解决。

绕组间绝缘以及对地的绝缘性能遭到破坏，同时由于阻尼器长时间吸收大量谐振能量，电阻发热量极大，促使油温温度上升，这与现场测试的一、二次线圈绝缘电阻值的结果一致。从而导致了二次线圈电压显示不正常，保护装置报TV断线信号。也正是因为上述的原因，在电容式电压互感器运行和控制的过程当中应当对常见故障进行妥善的处理，对其中存在的相关问题以及出现问题的基本原因等进行妥善解决，以更好的保证系统电路处于一个相对稳定的状态之下，保证电力装置的稳定和可靠运营，使得整个工作可以更加完善和科学。

3 电容式电压互感器故障解决原则

针对电容式电压互感器的故障进行处理和分析，应当遵循相关原则。应切实的加强红外线测温设备对于相关系统状况的监控状态，同时实现远程的监督管理，进一步的增强对避雷装置和相关系统化的研究，查明其中存在的问题，对产品的老化现象进行妥善解决，重视存在的质量问题，加强对系统的维护效果。另外一个层面，还应当明确电容式电压互感器的绝缘性能，降低外部因素对其的影响，也正是因为上述因素的影响，在整个系统的运行过程之中如果出现了管理不善的情况，则会使得内部的热量和能量可以大大降低，避免雷击以及绝缘设备击穿等不良状况发生的概率，这一点对于保证电容式电压互感器以及电力系统的稳定运行有着重大的意义。

4 故障实例分析

某变电站，220kV铁山变110kV母差保护、110kV II母上各出线保护屏发TV断线信号。经检查，II母电压互感器C相故障造成电压异常。数据表明：一、二次绕组线圈电阻值正常，一、二次绕组对地以及一次绕组对二次绕组的绝缘电阻值不正常，绝缘性遭到严重破坏。原因：在TV故障发生前曾经有雷电产生，导致避雷器击穿放电后不能恢复，引起一次线圈过电压。

5 结束语

综上所述，通过对电容式电压互感器基本状况进行细致的研究，从实际的角度着手对其中存在的问题和基本故障类型及性质等进行综合性的研究，通过对故障的表现形式和类型进行探析，旨在以此为基础，为今后相关设备工作质量的改进和电力系统运行可靠性、稳定性的提升等奠定坚实的基础。同时，明确了电容式电压互感器故障解决的基本原则，力求为今后电力系统相关工作的开展指明前进方向，为工作的建设树立起坚定的原则，使得电力系统的建设和发展均可以呈现出全新的局面。

参考文献

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