浅谈关于电压互感器常见故障处理与分析

董辉渊 赵艳锋 李强 吴彦舍

摘要：电压互感器是电力系统中的重要电器装置，在测量线路电压、功率和电能，以及保护线路故障中的贵重设备、电机和变压器发挥重要作用。

关键词：电压互感器；故障；处理；分析

电压互感器，是一种将高电压按一定比例变换成一定标准的低电压，并在相位上与高压保持一定的关系，能准确、实时的反映高压量值变化的设备。它解决了高压难以直接量测的问题，还使得高压与低压有效的隔离，保证了工作人员及二次设备的安全。广泛的应用于测量、保护等环节，是电力系统不可或缺的设备，其能否正常、持续工作，直接关系到系统一、二次设备的安全稳定运行。作为电网运行的指挥者，要想准确、迅速地判断、处理电压互感器异常，就需对电压互感器的结构、原理、故障特性、处理原则有所了解。

一、电压互感器

电压互感器是电力系统中的重要电器装置，与普通变压器在结构与用途上均有不同，对其类型与特点的深入了解是有效处理故障的基础。

（一）概述

从概念出发，电压互感器简称PT，是指由铁芯、一次线圈、二次线圈、绝缘组成，以电磁感应定律为基础原理，以给继电保护装置和测量仪表供电为主要目的，以变换线路上电压为主要作用的装置。电压互感器在测量线路的电压、电能、功率，保护故障线路线路中的变压器、电机等贵重设备具有重要作用与传统变压器相比，其容量很小。

（二）分类

按照用途、特点、原理等，电压互感器可分为不同类型，不同类型的电压互感器具有独特的特点和作用，其优势与可能出现的问题也各有不同。①工作原理。按工作原理可分为电磁式、电容式、电子式电压互感器。②用途。不同用途的电压互感器根据需要按照在不同地点，可分为户内式和户外式。③绝缘。绝缘是电压互感器的重要组成，按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式和充气式，不同绝缘的电压互感器在试用电压、绝缘性能、结构特点等均有不同。④绕组数目。绕组是影响电压互感器变压的重要部件，按绕组数目可分为双绕组和三绕组。⑤相数。按相数可分为单相和三相式，35kV及以上不能制成三相式。

（三）使用注意

电压互感器的安全使用是供电安全与供电人员作业安全的重要保障，因此必须严格按照使用规范进行操作，这对延长电压互感器使用寿命、避免故障和及时解决故障也具有重要作用。在使用电压互感器的过程需注意：①电压互感器二次绕组必须有一点接地；②电压互感器二次侧不允许短路；③电压互感器副边绝对不容许短路；④电压互感器的接线应保证其正确性。

二、电压互感器常见故障

电压互感器故障可由多方面因素影响，对其故障原因的分析是故障处理的根本，对故障现象的了解是发现故障并准确判断的前提。

（一）原因

根据电压互感器的结构与工作原理，其发生故障的主要原因主要来源于部件损坏、操作不当、使用环境三大方面，造成常见故障的因素主要包括绝缘、机械、电气与发热等四种，按照具体行程原因可细分为水分与杂质的侵入、绝缘结构不良、绝缘处理不当、绝缘材质不佳、过电流、过电压等。因此在使用过程中需注意避免以上因素产生，发现问题可以此为基础依据进行排除和分析。

（二）现象

基于电压互感器对供电及安全的重要影响，需定期对其进行排查和维护，对故障做到及时发现、及时解决。此外，电压互感器发生故障多会产生工作异常现象，可依据这些异常现象对其是否故障、故障原因、处理方法进行分析。常见的故障现象包括：①互感器漏油现象严重，油标中己看不到油面；②电压互感器烧焦，产生冒烟或烧焦气味；③电压互感器过热；④异常声音产生；⑤引线与外壳之间产生电火花；⑥熔断器熔体熔断，更换后再次熔断；⑦三相电压指示不平衡。一旦发生上述故障即应停止使用并进行故障检查。

（三）常见故障

由于电压互感器故障多为局部故障，其处理通常需要排除法进行检查和处理，结合故障原因及电压互感器的结构，其常见的故障包括：①高压或低压侧一相熔断器熔断故障；②低压电路短路故障；③回路斷线故障；④电磁式电压互感器铁磁谐振故障；⑤其它故障。

三、电压互感器常见故障处理方法

（一）高压或低压侧一相熔断器熔断故障

此故障的产生可由于高压或低A压电路多方面原因单方面产生或复合因素产生，包括高压电路相间短路、低压电路短路、运行时超负荷、熔断器老化失效、铁磁谐振等。一旦发生熔断故障，即会产生电压表显示异常现象，即一侧电压表显示电压值降低、同时另一侧电压表显示电压值不升高，此时电压显示降低侧即为熔断相。

（二）低压电路短路故障

低压电路短路时，通常会出现互感器内部发出异常声音的现象，但高压熔断器不会熔断。此故障多由电力受潮、腐蚀、损伤导致，造成低压侧短路、内部金属性短路。预防低压电路短路故障产生需在操作中重点注意：严格按照操作规范使用、注意设备防水防潮处理、定期进行检查和维护、对风机运行进行重点检测、定期清洗过滤器，保障过滤器压差不超过初阻力的四倍。对低压电路短路故障需分情况进行判断和处理。首先判断所在电路，对双母线系统的电压互感器，可直接对利用母线断路器进行切断和停用处理。

（三）回路断线故障

回路断线故障通常是由于回路接头松动、开关接触不良、熔断器熔断等原因，发生回路故障通常会出现明显警示现象：①警示牌亮起、警铃响；②功率表显示异常、电度表转动异常、电压表显示为零、三相电压不一致。处理回路线路故障首先需停用相关保护装置及自动装置，接着查看熔断器情况，确认是否有熔断情况，以及熔断发生侧，如有熔断器熔断显现则进行替换，并检测替换后运作情况并进行进一步处理。

（四）电磁式电压互感器铁磁谐振故障

对电磁式电压互感器铁磁谐振故障的判断需从其特性出发，其特性包括：①铁磁谐振可在大范围内产生；②在相同的电能作用下，回路可能不只具有单一的稳定状态；③工频电源是补偿回路电阻损失并维持谐振的能量来源；④当回路电阻过大时，不会出现强烈铁磁谐振；⑤PT的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因。

四、结束语

综上所述，处理电压互感器故障是电力系统检测与维修工作的重要组成，是保障供电安全与作业安全的重要手段。在实际工作中，电压互感器的故障存在更多的多样性和不可控因素，需要以常见处理方法为理论基础，需要充分结合实际情况进行判断和处理，在处理中需做好安全防范措施。

参考文献：

[1]段兰；电压互感器高压侧熔断器熔断后的操作处理[J].云南水力发电，2015

[2] 张帆；电压互感器常见故障分析处理；华中电力[J]；2016，（13）