110kV变电站电压互感器常见故障与处理措施

王定仙

摘 要：110kv变电站是我国覆盖范围最广、数量最多的变电站，变电站设备之间的电压一般采用电压互感器调压。电压互感器内的阻抗较小，因此一旦发生线路故障将对设备和变电站设备管理人员造成较大的危险，为此需要加强电压互感器的故障分析于处理。本文主要讲述了110kv变电站电压互感器的常见故障和有效的故障处理措施，旨在为110kv的变电站安全运行提供一些管理建议。

关键词：110kv变电站;电压互感器;故障;安全

引言：电力是现代工业发展的基础，是提升生产效率的基础保障。随着我国电网建设范围和建设规模的扩大，一、二、三、四类变电站基础设施及其配套设施的功能及安全保护功能也在不断的提高。各类变电站中应用了先进的变电管理设备，用以保证我国电网输电电压整体运行的稳定。电压互感器是一种常见的变压设备，与变压器不同的是电压互感器主要应用于继电保护装置、测量仪表线路电压的变换，其容量较小，从几伏安到1000伏安不等。此外，变压互感器的内部结构和运行方式在实际应用中也和变压器差异较大，正常运行状态下所受的影响因素较多，因此故障问题也较多。了解和解决电压互感器故障则成为保证110kv变电站电压系统安全稳定运行的基础条件。

一、110kv变电站电压互感器的常见故障

（一）电容器的故障

电容器是电压互感器的装电容器，有两块金属电极和一层绝缘电介质构成。电容器决定了电压互感器边电压的量，电容器一旦发生故障则110kv变电站电器设备之间则无法安全整正常的工作。电容器正常运行状态下110kv变电站电磁单元的标准负荷为20kv，而电压互感器的荷载标准为 110/3kV。当电压互感器收到其他因素的影响，导致电容器发生故障，例如老化、烧坏、连接点脱落等等情况，电压互感器的一次绕组则会发生放电现象或悬浮电压，这种故障的引起的安全事故对于设备与人员安全影响较大。此外，电容器故障还可能是油箱受潮或漏油，这种问题会影响电容器的电介质，并对其造成干扰，指导电容器变电压的容量发生变化，，電容器内部则会剧烈升温，烧坏整个电容器，此时会影响变电站电压的稳定性。

（二）电磁单元的故障

电磁单元是电压互感器的组成设备，结构包括阻尼器、补偿电压器、中间变压器等。电磁单元是电压互感器中较为脆弱的一个部分，电磁之间具有较强的敏感性，因此无论是哪个部件的损坏都会对电压互感器造成较大的影响。引发电磁单元的主要因素是电磁单元设备自身的问题和运行环境潮湿的问题。设备自身问题毋庸置疑会严重影响110kv变电站边电压的安全性和稳定性，而潮湿的环境会影响电磁单元的绕组阻性，影响内部结构之间的电磁水平，导致输电过程中变电压功能失常。

（三）绝缘单元的故障

110kv变电站运行中，电压互感器的绝缘单元是防止内部结构之间线路发生短路、电火花的重要组成部分，简单来讲就是电压互感器的绝缘保护功能。110kv变电站正常运行的过程中电压互感器内部线路之间运输较大的电流，依靠绝缘单元防止各线路单元之间发生电火花或电火弧，而当内部的绝缘电源损坏或者老化，各路线路之间的绝缘功能降低，电压虎谈起内部结构的绝缘保护功能也逐渐的减低，因此很容易引起放电现场，也是潜藏的巨大的安全隐患。

（四）其他故障

除电容器、电磁单元和绝缘单元故障外，110kv变电站电压互感器还可能出现以下以一些故障：（1）邮箱温度持续升高的故障，这主要是由于运行时间较长或油箱在潮湿环境下长时间运行所致;（2）避雷针击穿故障，这主要是由于电压互感器内部元件受损导致;（3）电压互感器的综合性能较差，耗能较高，使用寿命较短，这主要是由于电压互感器自身质量不达标所致，包括变压互感器制造工艺和制造材料的不达标。

二、110kv变电站电压互感器故障处理措施

（一）加强多样故障监测法的应用

鉴于电压互感器发生故障后引起的安全事故损失较大，因此要对电压互感器采用先进的自动监测设备监测其运行的状态。准确的来讲就是为电压互感器设计安全监测系统，在相应的设备上安装传感设备，监测电压互感器及其内部结构运行的温度、适度、绝缘性能等，构建110kv变电站数据信息库，自动采集各个阶段电压互感器运行的状态与参数，根据监测参数或设定的自动预警参数的提示来提取维护或更换老旧元件及设备，保证电压互感器运行的安全性。由于电压互感器的故障不易被轻易发现，为了提高电压互感器运行监测的准确性，建议采用多样的故障监测法监测电压互感器。如采用多种监测仪器监测，结合看、听、摸等经验检测法，全面了解电压互感器的整体运行状态，科学分析各项运行指标，综合判断电压互感器的安全性。一旦发现故障或可能发生的故障要立即采取有效措施处理。

（二）选择符合国家标准的电压互感器

110kv变电站在建设初期，首先要选择各类制造质量标准符合国家四类变电站建设的安全标准的设备及其元件，从正规的渠道选购电压互感器。并且，还需要结合四类变电站变电的设计标准，结合其他的设备元件，选择与110kv变电站其他的基础设施设备运行相匹配的电压互感器，详细的了解各类电压互感器的使用寿命、综合性能。此外，为了防止电压互感器避雷针击穿时间，电压互感器建议不设置避雷针，由110kv变电站根据变电站内电网的设计科学的安装避雷针。总之，110kv变电站建设时期要加重电压互感器的选择与安装工艺，为电压互感器的安全稳定运行排除建设期的故障，奠定电压互感器整体运行的安全状态。

（三）加强电压互感器的安全维护

变电站的安全运行所受的危险因素较多，110kv变电站电压互感器正常运行状态下也存在着较多的不确定性危险因素影响输电的完全性与稳定性。因此，定期维护电压互感器及其110kv变电站其他基础设施设备是防治电压器故障发生的有效措施之一。电压互感器的安全维护可分为定期维护和不定期维护。定期维护指间隔时间较长的大维护，而不定期维护指日常维护。变电站应该配有专业的电压互感器维护技术人员负责电压互感器的维护工作，并做好日常的维护记录。在该工作的基础上，可以构建110kv变电站信息化平台，电压互感器维护技术人员可采用移动设备记录维护数据，并通过联网功能上传至变电站信息管理平台，集中管理电压互感器运行状态，这对于分析电压互感器的故障有着重要的意义。

（四）重视电压互感器的优化改造

电压互感器的性能是影响故障发生的原因之一。由于电压互感器内部结构较为复杂，才容易出现各类的故障。110kv变电站专业技术人员条件充足时，可具体针对站内电压互感器发生的问题对低压互感器进行结构优化设计，优化电压互感器的功能。

结语

综上所述，110kv变电站电压互感器常见故障主要有电容器、电磁单元、绝缘单元等故障，减少电压互感器的故障需要做好电压互感器的故障监测、日常的设备维护管理，建设110kv变电站时要选择符合国家安全标准的电气互感器，在日常管理中还要加强对电压互感器安全应用的观察与故障分析，科学的优化电压互感器的结构设计，改善电压互感器的结构及其功能，提升电压互感器在应用过程中的安全性能。总之，要综合各类故障因素全面预防故障的发生和保护，减少故障或规避电压互感器故障带来的安全隐患。

参考文献：

[1]周力恒.110kV变电站电压互感器的故障及处理措施探讨[J].科技展望，2016，26（11）：91.

[2]钱军.110kV变电站电压互感器常见故障与处理措施[J].电子测试，2016（19）：136-137.

[3]徐辉.110kV变电站电压互感器常见故障与处理对策[J].中国新技术新产品，2018（19）：30-31.