張燕

引言：電能計(jì)量互感器作為計(jì)量設(shè)備，與電能使用者和運(yùn)營(yíng)者的利益息息相關(guān)，如果出現(xiàn)故障，不僅會(huì)使得兩者蒙上巨大的利益損失，也會(huì)對(duì)電力工程的穩(wěn)定產(chǎn)生一定的風(fēng)險(xiǎn)，本文以此為出發(fā)點(diǎn)，簡(jiǎn)單闡述了電能計(jì)量互感器的故障原因及解決措施。

在一般情況下，使用電能計(jì)量互感器時(shí)，設(shè)計(jì)人員都會(huì)安裝電壓互感器來(lái)為電能計(jì)量互感器的使用提供實(shí)用點(diǎn)，而國(guó)家在這方面，也有嚴(yán)格的限制，一般高壓型的計(jì)量裝置都采用三相計(jì)量，對(duì)電力工程中的電壓也有規(guī)定。但是，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，能源的依賴(lài)和消耗不斷增大，對(duì)于電能的需求也快速提高，因此，電力變壓器的儲(chǔ)存容量逐漸加大，雖在一定程度上滿(mǎn)足現(xiàn)在的電能供應(yīng)需求，但是同時(shí)造成了很多方面的負(fù)面影響，因此，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能計(jì)量互感器的故障原因并加以解決，維護(hù)電力工程的穩(wěn)定運(yùn)行，成為了當(dāng)下電力工程的重點(diǎn)研究方向之一。

一、致使電能計(jì)量互感器的故障原因

眾所周知，電能計(jì)量互感器中互感器作為其重要的組成部分之一，運(yùn)行的正常與否直接關(guān)系到計(jì)量系統(tǒng)的精準(zhǔn)程度。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于電能的需求也日益增加，因此，電力工程普遍出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)，因此裝置故障時(shí)有發(fā)生而原因多樣，本文通過(guò)考察和記錄，主要分析以下幾種故障出現(xiàn)的主要原因：

1、諧振過(guò)電壓

出現(xiàn)這種故障的原因是由于受某些外部原因的影響，原本處在平衡狀態(tài)的三相工作產(chǎn)生并聯(lián)諧振或者由于系統(tǒng)開(kāi)關(guān)沒(méi)有同期合閘而致使出現(xiàn)串聯(lián)諧振的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象后，系統(tǒng)內(nèi)部原本的電壓幅值會(huì)呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，當(dāng)超過(guò)電能計(jì)量互感器中互感器所能承受的絕緣耐壓水平時(shí)，就很容易起火并燒毀設(shè)備。為了防止這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，就需要相關(guān)部門(mén)定期對(duì)于配電系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)予以檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有隱患有故障的設(shè)備及時(shí)的給予更換。

2、系統(tǒng)單相接地

一般都采用不接地運(yùn)行的10kV系統(tǒng)，因此，當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)單相接地時(shí)，另外兩相就會(huì)自動(dòng)升高電壓，基于導(dǎo)線自身存在阻抗很小，因此，就會(huì)在一定程度上形成對(duì)地電容。而在裝置內(nèi)部，會(huì)在互感器側(cè)積聚大量電荷，繼而在系統(tǒng)接觸單相接地時(shí)，就會(huì)致使PT高壓側(cè)產(chǎn)生低頻電流，瞬間熔斷故障，而這種故障出現(xiàn)的主要原因，是由于PT自身綜合運(yùn)行能力不高，所以，只有盡可能提高它的綜合運(yùn)行能力，才能避免系統(tǒng)單相接地故障發(fā)生。

3、一次絕緣損害

由于長(zhǎng)時(shí)間的工作，長(zhǎng)期處在電磁交融環(huán)境中的絕緣材料就會(huì)產(chǎn)生脫落或者老化的現(xiàn)象，進(jìn)一步導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部短路，互感器鐵芯呈現(xiàn)飽和狀態(tài)，而PT系統(tǒng)的阻抗更是大打折扣。

然而，絕緣材料從生產(chǎn)到設(shè)備安裝運(yùn)行過(guò)程中都有可能會(huì)致使故障發(fā)生，成為電氣設(shè)備開(kāi)發(fā)中始終難有進(jìn)展的問(wèn)題。因此，只有在出現(xiàn)故障后進(jìn)行檢測(cè)修護(hù)，提高絕緣材料的使用年限，除此之外，也需要保證設(shè)備的衛(wèi)生。

4、雷擊過(guò)電壓

這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在山區(qū)，處于山區(qū)的線路暴露在空氣中，因此，當(dāng)出現(xiàn)雷雨天氣時(shí)，感應(yīng)作用會(huì)致使導(dǎo)線上出現(xiàn)大量感應(yīng)電荷，雷電就會(huì)集中導(dǎo)線，迫于慣性導(dǎo)線被擊中后會(huì)不受控制在左右搖擺，電荷就會(huì)在兩側(cè)游動(dòng)，產(chǎn)生的雷電入侵波這種外來(lái)電流沖擊電氣設(shè)備，會(huì)造成不同程度的損害，從而影響整個(gè)供電系統(tǒng)。

綜上所述，不難看出電能計(jì)量互感器出現(xiàn)故障往往不是單方面的原因造成的，很多人為或自然原因都會(huì)在很大程度損壞計(jì)量裝置，導(dǎo)致計(jì)量裝置產(chǎn)生故障，無(wú)法運(yùn)行或者正常運(yùn)行。相比較雷擊過(guò)電壓故障、系統(tǒng)單相接地故障這種較為偶然，發(fā)生概率也較為小的故障，諧振過(guò)電壓故障和一次絕緣損害故障更為頻繁，因此，對(duì)于電能計(jì)量互感器的故障原因要重點(diǎn)防范諧振過(guò)電壓故障和一次絕緣損害故障，以此來(lái)提高整個(gè)供電系統(tǒng)和計(jì)量設(shè)備的正常運(yùn)行。

5、二次繞組短路

這是發(fā)生概率比較小的故障，一般情況下為了保證二次系統(tǒng)短路都會(huì)裝設(shè)二次保險(xiǎn)，這在很大程度上就避免了二次繞組短路故障的發(fā)生。但是，如果所安裝的二次保險(xiǎn)型號(hào)無(wú)法與二次系統(tǒng)匹配的話(huà)，那么很有可能會(huì)造成系統(tǒng)短路，同時(shí)，如果系統(tǒng)短路并且沒(méi)有熔斷保護(hù)，那么就會(huì)形成額定電流十幾倍的電流，嚴(yán)重可能將整個(gè)系統(tǒng)燒毀，因此，這種故障不容小覷，必須嚴(yán)格執(zhí)行二次保險(xiǎn)的匹配安裝。

二、如何解決電能計(jì)量互感器故障并進(jìn)行防范措施

1、提高系統(tǒng)的綜合運(yùn)行能力

只有提高系統(tǒng)的綜合運(yùn)行能力，才能避免出現(xiàn)例如絕緣材料破損、老化而導(dǎo)致的一些故障，當(dāng)下，為提高系統(tǒng)的綜合運(yùn)行能力，可以考慮采取一些較為可靠的措施，比如不同的接地方式，或者不同的供電方式等，以保證兩者互不干擾，但是這種方法在一定程度也存在很多問(wèn)題，并且無(wú)法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展下對(duì)電能的供應(yīng)和電負(fù)荷的時(shí)變性問(wèn)題。

2、減少系統(tǒng)中PT臺(tái)數(shù)

在系統(tǒng)中，電分接點(diǎn)的接入會(huì)增加計(jì)量裝置的使用數(shù)量，從而導(dǎo)致伏安運(yùn)行環(huán)境差，電容電流增加等多種問(wèn)題，最終還會(huì)促使發(fā)生諧振過(guò)電壓故障。所以，在配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，長(zhǎng)遠(yuǎn)的看待問(wèn)題，要盡可能的考慮到系統(tǒng)在未來(lái)的增容需求，盡量減少在現(xiàn)行系統(tǒng)中的計(jì)量裝置使用數(shù)量，以此來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的綜合運(yùn)行能力，保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行的同時(shí)，還能夠進(jìn)一步減輕相關(guān)人員的工作量。

3、加大計(jì)量設(shè)備的檢修力度

一次絕緣損害故障出現(xiàn)的原因，除了是由于絕緣材料的長(zhǎng)期使用而出現(xiàn)破損老化現(xiàn)象外，還可能由于設(shè)備內(nèi)部或外部壞境不衛(wèi)生，因此，要加大對(duì)于計(jì)量設(shè)備的檢修力度，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備破損、老化、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境衛(wèi)生差，有灰塵或水分等問(wèn)題時(shí)，必須及早發(fā)現(xiàn)及早解決，防止事故放生，保證計(jì)量設(shè)備不會(huì)由于設(shè)備問(wèn)題而出現(xiàn)故障。

4、合理的進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)

進(jìn)行合理的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)，同樣是從提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行能力出發(fā)，通過(guò)系統(tǒng)整體運(yùn)行能力的提高來(lái)帶動(dòng)設(shè)備運(yùn)行，保證計(jì)量設(shè)備處在正常的運(yùn)行環(huán)境。而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理參數(shù)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目，即相關(guān)的設(shè)備包括互感器二次保險(xiǎn)、消諧設(shè)備、還有防范雷擊而導(dǎo)致設(shè)備損壞的避雷器等，合理選擇，為提高系統(tǒng)整體運(yùn)行能力做了保障。

三、總結(jié)

通過(guò)上文對(duì)于電能計(jì)量互感器會(huì)發(fā)生故障的主要原因和類(lèi)型以及一部分防范措施的簡(jiǎn)單探討，不難看出電能計(jì)量互感器對(duì)于電能工程穩(wěn)定發(fā)展的重要性，因此，相關(guān)單位和工作人員必須特別重視，這既是對(duì)于電能工程負(fù)責(zé)任，也是對(duì)電能用戶(hù)和運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)任，為了避免產(chǎn)生不必要的經(jīng)濟(jì)損失或發(fā)生不可避免的災(zāi)害，必須嚴(yán)格把關(guān)，時(shí)時(shí)檢測(cè)，及時(shí)修繕，為構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的電能運(yùn)行環(huán)境而努力。

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