电压互感器在供电系统的应用及故障处理

黄立杰 中铁电化运管公司杭州维管段 浙江杭州 310021

【文章摘要】

电压互感器的运行好坏对供电系统稳定运行起至关作用，本文对常见的电压互感器故障进行了总结，并结合实例进行了简单讲解，通俗易懂适合电气操作人员操作学习。

【关键词】

电压互感器；变压器

1 电压互感器原理，基本作用

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。当在一次绕组上施加一个电压U1 时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V， 电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；

电压互感器的作用是：把高电压按比例关系变换成100V 或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。同时，使用电压互感器可以将高电压与电气工作人员隔离。电压互感器虽然也是按照电磁感应原理工作的设备，但它的电磁结构关系与电流互感器相比正好相反。电压互感器二次回路是高阻抗回路，二次电流的大小由回路的阻抗决定。当二次负载阻抗减小时，二次电流增大，使得一次电流自动增大一个分量来满足一、二次侧之间的电磁平衡关系。可以说，电压互感器是一个被限定结构和使用形式的特殊变压器。

2 电压互感器运行与检查

2.1 正常运行中PT 二次不得短路， CT 二次不得开路，接地良好。

2.2 瓷瓶应清洁，无破损裂纹和放电现象。

2.3PT 高压侧中性点及二次线和外壳的接地线应良好。

2.4CT 各接头紧固，无松动放电打火及过热现象。

2.5 油浸互感器油位正常，油色透明， 不漏油。

3 电压互感器常见事故及处理

3.1 电压互感器线圈短路、接地或断线现象

3.1.1 现象

3.1.1.1 有关电压、电力、电度表指示失常。

3.1.1.2 综保装置发出信号。

3.1.1.3 高压保险熔断，可能有接地信号出现。

3.2 处理

3.2.1 应停用可能引起误动的有关继电保护及自动装置。

3.2.2 检查故障原因或性质，尽快消除，如高压保险熔断时，需测PT 绝缘电阻，证明无问题后，再送电。如二次开关掉闸或保险熔断，检查无明显故障，可以恢复。

3.3 电压互感器一次保险熔断现象及处理。

3.3.1 现象:

3.3.1.1 熔断相电压到零或接近于零、非熔断相电压正常

3.3.1.2 开口三角有电压( 接地信号可能发出),TV 断线信号发出

3.3.2 处理:

3.3.2.1 停用分路负荷低电压保护及其他可能引起误动的有关继电保护及自动装置如母线快切装置。

3.3.2.2 取下电压互感器二次直流保险。

3.3.2.3 拉出电压互感器

3.3.2.4 更换一次保险

3.3.2.5 推入电压互感器

3.3.2.6 装上电压互感器二次直流保险。

3.3.2.7 恢复母线低电压保护及其他继电保护自动装置

3.4 电压互感器二次熔丝熔断

3.4.1 当互感器二次熔丝熔断时，会出现下列现象：有预告音响；“电压回路断线”光字牌会亮；电压表、有功和无功功率表的指示值会降低或到零；故障相的绝缘监视表计的电压会降低或到零；“备用电源消失”光字牌会亮；在变压器、发电机严重过流时，互感器熔丝熔断，低压过流保护可能误动。

3.4.2 处理方法：首先根据现象判断是什么设备的互感器发生故障，退出可能误动的保护装置。如低电压保护、备用电源自投装置、发电机强行励磁装置、低压过流保护等。然后判断是互感器二次熔丝的哪一相熔断，在互感器二次熔丝上下端，用万用表分别测量两相之间二次电压是否都为100 V。如果上端是100 V，下端没有100 V，则是二次熔丝熔断，通过对两相之间上下端交叉测量判断是哪一相熔丝熔断，进行更换。如果测量熔丝上端电压没有100 V，有可能是互感器隔离开关辅助接点接触不良或一次熔丝熔断，通过对互感器隔离开关辅助接点两相之间，上下端交叉测量判断是互感器隔离开关辅助接点接触不良还是互感器一次熔丝熔断。如果是互感器隔离开关辅助接点接触不良，进行调整处理。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。

3.5 电压互感器冒烟损坏

3.5.1 电压互感器冒烟损坏本体会冒烟，并有较浓的臭味；绝缘监视表计的电压有可能会降低，电压表，有功、无功功率表的指示有可能降低，发电机互感器冒烟，可能有“定子接地”光字牌亮，母线互感器冒烟，可能有“电压回路断线”，“备用电源消失”等光字牌亮。

3.5.2 处理方法：如果在互感器冒烟前一次熔断器从未熔断，而二次熔断器多次熔断，且冒烟不严重无一次绝缘损伤象征，在冒烟时一次熔断器也未熔断，则应判断为互感器二次绕组间短路引起冒烟，在二次绕组冒烟而没有影响到一次绝缘损坏之前，立即退出有关保护、自动装置， 取下二次熔断器，拉开一次隔离开关，停用互感器。

3.6 单相接地故障

现象：故障相电压降低或为零，其他两相相电压升高或上升到线电压。接地相的判别方法为：

3.6.1 如果一相电压指示到零，另两相为线电压，则为零的相即为接地相。

3.6.2 如果一相电压指示较低，另两相较高，则较低的相即为接地相。

3.6.3 如果一相电压接近线电压，另两相电压相等且这两相电压较低时，判别原则是“电压高，下相糟”，即按A、B、C 相序，哪一相电压高，则其下相可能接地。适用于系统接地但未断线的故障，记下故障象征就可以避免检修人员盲目查线

4 电压互感器故障实例

X 年X 月X 日，某变电检修班组对2# 变电站3501 开关三相电压不平衡的异常故障进行了处理，此故障现场表象特征为：LIL2 档位显示20KV， L2L3 档位显示35KV，L1L3 档位显示20KV，初步判断电压互感器一次保险烧坏。T23 是一台35KV 变10.5KV 的变压器，负责为PP 装置1# 挤压机供电，它的运行稳定直接关系到聚丙烯产品的顺利产出。

运行人员首先对变压器声音、油位、温度进行了逐一检查，并未发现异常问题，后通过现场切换电压表的分档显示开关，确认三相电压不平衡。

正常情况下万用表测得3501-9PT 柜控制直流电源的电压值约为220V，测得3501-9PT 柜PT 二次回路小空开上下口的线电压约为100V，测得小空开上下口的相电压约为58V。如果测出小空开上口相电压、线电压的数值低于正常值，则说明电压互感器一次保险存在问题，或者二次插头可能损坏。如果测出小空开下口相电压、线电压的数值低于正常值，则可判断小空开本身存在问题，或者是仪表线路存在问题。经过现场实际测量及综合判断，发现A 相存在问题，基本确定电压互感器A 相一次保险损坏。