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電壓互感器常見故障處理

2014-10-21 20:04:24孫彥龍
關(guān)鍵詞:電壓互感器處理故障

孫彥龍

摘要:電壓互感器是電力系統(tǒng)中的重要電器裝置,在測量線路電壓、功率和電能,以及保護(hù)線路故障中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器發(fā)揮重要作用。電壓互感器的正常運(yùn)作對供電安全與供電人員作業(yè)安全至關(guān)重要,因此對其故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和處理具有現(xiàn)實(shí)意義。本文從現(xiàn)象入手,對電壓互感器的基本情況、分類、使用注意事項(xiàng)進(jìn)行闡述,進(jìn)而分析其故障產(chǎn)生的原因,從故障現(xiàn)象出發(fā)對常見故障的處理方法進(jìn)行討論,以期為預(yù)防故障發(fā)生、準(zhǔn)確故障處理提供參考。

關(guān)鍵詞:故障;電壓互感器;處理;常見;

作為常見的電器裝置,電壓互感器故障與其自身特性及作業(yè)環(huán)境密切相關(guān),因此對其故障處理的研究應(yīng)從外因與內(nèi)因兩方面進(jìn)行探討。

一、 電壓互感器

電壓互感器是電力系統(tǒng)中的重要電器裝置,與普通變壓器在結(jié)構(gòu)與用途上均有不同,對

其類型與特點(diǎn)的深入了解是有效處理故障的基礎(chǔ)。

(一)概述

從概念出發(fā),電壓互感器簡稱PT,是指由鐵芯、一次線圈、二次線圈、絕緣組成,以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)原理,以給繼電保護(hù)裝置和測量儀表供電為主要目的,以變換線路上電壓為主要作用的裝置。電壓互感器在測量線路的電壓、電能、功率,保護(hù)故障線路線路中的變壓器、電機(jī)等貴重設(shè)備具有重要作用與傳統(tǒng)變壓器相比,其容量很小。

(二)分類

按照用途、特點(diǎn)、原理等,電壓互感器可分為不同類型,不同類型的電壓互感器具有獨(dú)特的特點(diǎn)和作用,其優(yōu)勢與可能出現(xiàn)的問題也各有不同。1)工作原理。按工作原理可分為電磁式、電容式、電子式電壓互感器。2)用途。不同用途的電壓互感器根據(jù)需要按照在不同地點(diǎn),可分為戶內(nèi)式和戶外式。3)絕緣。絕緣是電壓互感器的重要組成,按絕緣方式可分為干式、澆注式、油浸式和充氣式,不同絕緣的電壓互感器在試用電壓、絕緣性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等均有不同。4)繞組數(shù)目。繞組是影響電壓互感器變壓的重要部件,按繞組數(shù)目可分為雙繞組和三繞組。5)相數(shù)。按相數(shù)可分為單相和三相式,35kV及以上不能制成三相式。

(三)使用注意

電壓互感器的安全使用是供電安全與供電人員作業(yè)安全的重要保障,因此必須嚴(yán)格按照使用規(guī)范進(jìn)行操作,這對延長電壓互感器使用壽命、避免故障和及時解決故障也具有重要作用。在使用電壓互感器的過程需注意:1)電壓互感器二次繞組必須有一點(diǎn)接地;2)電壓互感器二次側(cè)不允許短路;3)電壓互感器副邊絕對不容許短路;4)電壓互感器的接線應(yīng)保證其正確性。

二、電壓互感器常見故障

電壓互感器故障可由多方面因素影響,對其故障原因的分析是故障處理的根本,對故障現(xiàn)象的了解是發(fā)現(xiàn)故障并準(zhǔn)確判斷的前提。

(一)原因

根據(jù)電壓互感器的結(jié)構(gòu)與工作原理,其發(fā)生故障的主要原因主要來源于部件損壞、操作不當(dāng)、使用環(huán)境三大方面,造成常見故障的因素主要包括絕緣、機(jī)械、電氣與發(fā)熱等四種,按照具體行程原因可細(xì)分為水分與雜質(zhì)的侵入、絕緣結(jié)構(gòu)不良、絕緣處理不當(dāng)、絕緣材質(zhì)不佳、過電流、過電壓等。因此在使用過程中需注意避免以上因素產(chǎn)生,發(fā)現(xiàn)問題可以此為基礎(chǔ)依據(jù)進(jìn)行排除和分析。

(二)現(xiàn)象

基于電壓互感器對供電及安全的重要影響,需定期對其進(jìn)行排查和維護(hù),對故障做到及時發(fā)現(xiàn)、及時解決。此外,電壓互感器發(fā)生故障多會產(chǎn)生工作異常現(xiàn)象,可依據(jù)這些異?,F(xiàn)象對其是否故障、故障原因、處理方法進(jìn)行分析。常見的故障現(xiàn)象包括:1)互感器漏油現(xiàn)象嚴(yán)重,油標(biāo)中己看不到油面;2)電壓互感器燒焦,產(chǎn)生冒煙或燒焦氣味;3)電壓互感器過熱;4)異常聲音產(chǎn)生;5)引線與外殼之間產(chǎn)生電火花;6)熔斷器熔體熔斷,更換后再次熔斷;7)三相電壓指示不平衡。一旦發(fā)生上述故障即應(yīng)停止使用并進(jìn)行故障檢查。

(三)常見故障

由于電壓互感器故障多為局部故障,其處理通常需要排除法進(jìn)行檢查和處理,結(jié)合故障原因及電壓互感器的結(jié)構(gòu),其常見的故障包括:(1)高壓或低壓側(cè)一相熔斷器熔斷故障;(2)低壓電路短路故障;(3)回路斷線故障;(4)電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障;(5)其它故障。

三、電壓互感器常見故障處理方法

以上述常見故障為例,對電壓互感器的故障處理思路、方法、步驟分類進(jìn)行論述。

(一)高壓或低壓側(cè)一相熔斷器熔斷故障

此故障的產(chǎn)生可由于高壓或低壓電路多方面原因單方面產(chǎn)生或復(fù)合因素產(chǎn)生,包括高壓電路相間短路、低壓電路短路、運(yùn)行時超負(fù)荷、熔斷器老化失效、鐵磁諧振等。一旦發(fā)生熔斷故障,即會產(chǎn)生電壓表顯示異?,F(xiàn)象,即一側(cè)電壓表顯示電壓值降低、同時另一側(cè)電壓表顯示電壓值不升高,此時電壓顯示降低側(cè)即為熔斷相。

對于此故障進(jìn)行處理可按低壓側(cè)和高壓側(cè)進(jìn)行區(qū)分。低壓側(cè):低壓側(cè)熔斷即立即進(jìn)行更換,如再次熔斷,需另行查明原因后處理。高壓側(cè):在保證人身安全及操作正確的基礎(chǔ)上更換熔斷器。高壓側(cè)一相熔斷器熔斷,應(yīng)立即拉開電壓互感器出口隔離開關(guān),取下低壓側(cè)熔斷器,再在安全措施下進(jìn)行熔斷器更換。

(二)低壓電路短路故障

低壓電路短路時,通常會出現(xiàn)互感器內(nèi)部發(fā)出異常聲音的現(xiàn)象,但高壓熔斷器不會熔斷。此故障多由電力受潮、腐蝕、損傷導(dǎo)致,造成低壓側(cè)短路、內(nèi)部金屬性短路。預(yù)防低壓電路短路故障產(chǎn)生需在操作中重點(diǎn)注意:嚴(yán)格按照操作規(guī)范使用、注意設(shè)備防水防潮處理、定期進(jìn)行檢查和維護(hù)、對風(fēng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)行重點(diǎn)檢測、定期清洗過濾器,保障過濾器壓差不超過初阻力的四倍。

對低壓電路短路故障需分情況進(jìn)行判斷和處理。首先判斷所在電路,對雙母線系統(tǒng)的電壓互感器,可直接對利用母線斷路器進(jìn)行切斷和停用處理。對其它電路中電壓互感器,首先判斷高壓熔斷器是否熔斷,如未熔斷則拉開出口隔離開關(guān)實(shí)現(xiàn)停用。在進(jìn)行停用處理時需注意安全,如操作不當(dāng)可能造成設(shè)備損壞和人身安全損害,正確操作方法為:在具有一定容量的限流電阻條件下操作,并保證電壓互感器的三相之間或其它電器設(shè)備之間留有足夠安全距離。

(三)回路斷線故障

回路斷線故障通常是由于回路接頭松動、開關(guān)接觸不良、熔斷器熔斷等原因,發(fā)生回路故障通常會出現(xiàn)明顯警示現(xiàn)象:(1)警示牌亮起、警鈴響;(2)功率表顯示異常、電度表轉(zhuǎn)動異常、電壓表顯示為零、三相電壓不一致。

處理回路線路故障首先需停用相關(guān)保護(hù)裝置及自動裝置,接著查看熔斷器情況,確認(rèn)是否有熔斷情況,以及熔斷發(fā)生側(cè),如有熔斷器熔斷顯現(xiàn)則進(jìn)行替換,并檢測替換后運(yùn)作情況并進(jìn)行進(jìn)一步處理。

(四)電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障

對電磁式電壓互感器鐵磁諧振故障的判斷需從其特性出發(fā),其特性包括:(1)鐵磁諧振可在大范圍內(nèi)產(chǎn)生;(2)在相同的電能作用下,回路可能不只具有單一的穩(wěn)定狀態(tài);(3)工頻電源是補(bǔ)償回路電阻損失并維持諧振的能量來源;(4)當(dāng)回路電阻過大時,不會出現(xiàn)強(qiáng)烈鐵磁諧振;(5)PT的非線性鐵磁特性是產(chǎn)生鐵磁諧振的根本原因。

通過對其特性的分析對產(chǎn)生故障的原因進(jìn)行有效判斷,并在此基礎(chǔ)上尋找解決辦法并進(jìn)行處理。常用的處理辦法有:在PT開口三角側(cè)并聯(lián)阻尼,阻尼可為固定或可變型;在PT一次的中性點(diǎn)加裝阻尼電阻。此外,為預(yù)防鐵磁諧振故障產(chǎn)生,可通過選用勵磁性能好的電磁式電壓互感器、使電壓互感器帶有零序電阻等方法預(yù)防故障。

四、結(jié)束語

處理電壓互感器故障是電力系統(tǒng)檢測與維修工作的重要組成,是保障供電安全與作業(yè)安全的重要手段。在實(shí)際工作中,電壓互感器的故障存在更多的多樣性和不可控因素,需要以常見處理方法為理論基礎(chǔ),需要充分結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行判斷和處理,在處理中需做好安全防范措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 張帆;電壓互感器常見故障分析處理;華中電力[J];2013,(13)

[2] 許震;電壓互感器二次并列回路常見故障分析及對策;企業(yè)家天地 [J];2012(08)

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