电压互感器二次回路短路故障的处理

电压互感器二次回路短路故障的处理

作者：丁义

来源：《沿海企业与科技》2011年第09期

［摘要］电力系统在运行过程中常会遇到电压不稳定的状况，电压、电流过高或过低均会给系统性能造成很大的破坏。为了防止系统的电压值、电流值超出线路承受的标准范围，常常用互感器作为调控装置，对两者按照标准要求调控处理后才能正常运行系统。电压互感器在使用期间会受到故障的影响，导致互感器调控电压的性能减弱。针对这一问题，文章主要分析导致互感器回路故障发生的具体原因，并提出处理故障的有效策略。

［关键词］电压互感器；二次回路；短路；故障处理

［作者简介］丁义，广东省输变电工程公司工程师，研究方向：电力工程，广东广州，510160

［中图分类号］ TM451 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2011）09-0087-0003

电力系统在运行过程中常会遇到电压不稳定的状况，互感器作为调控装置对电压稳定具有调节作用。电压互感器是按照系统运行的标准要求，将大电压转变成低电压，以满足设备实际运行的承载能力。同时，电压互感器也可用于电力系统的测量保护，及时检测发现电压值的异常以判断故障，从而降低了系统受损的程度。从目前电力行业的使用情况看，电压互感器在使用期间会受到故障的影响，导致互感器调控电压的性能减弱，电压互感器最多的故障则是二次回路短路，若不及时采取有效措施处理则会导致系统运行中断，给设备造成较大的损坏。

一、引起回路故障的常见原因

为了满足社会广大用户的用电需求，电力网络规划时在具体位置安装了电压互感器，从而保证了原始电压得到有效的转换。二次回路在电力系统中属于低压回路，如：测量回路、继电保护回路、开关控制回路、操作电源回路等等，主要负责对一次回路中的参数、元件进行控制、保护、调节、测量、监视，以维持设备及系统的高效率运行。短路是电压互感器二次回路的多发故障，导致该故障发生的原因是多方面的。

1.电缆因素。当前，二次回路中连接了各种电力装置，包括：测量仪表、继电器、控制和信号元件，将这些结构安装具体的要求连接起来即可构成二次回路。连接电缆在装置或元件连接中有着重要作用，可以协调线路电压、电流的运行。当连接电缆发生短路后，会立刻造成电压互感器二次回路出现短路故障。

2.质量因素。导线自身的质量好坏也是影响二次回路故障的一大因素。导线作为电压互感器传递电压、电流的介质，其性能强弱会对二次回路造成直接性的影响。如果二次回路中所用

导线的质量不合标准，当系统正式运行后便会引起短路故障，如：导线受潮、腐蚀、磨损等问题，会造成一相接地、二相接地。

3.端子因素。端子是连接器件和外部导体的一种元件，若端子出现异常情况会影响到电压互感器与其他设备之间的连接。电压二次回路中各元件是互相联系的，如图1，如：比较常见的端子问题是雨水过多导致户外端子箱严重受潮，经过一段时间后在端子联结处会发生锈蚀现象。锈蚀位置的电压、电流运行不通畅，很容易引起互感器发生二次回路故障。

4.维修因素。为了保证电力系统的正常运行，企业会定期对各设备或元件检查维修。由于维修人员的技术缺乏，检查电压互感器时没有及时发现存在的隐患。如：接线问题、老化问题等，使得电压互感器正式运行后不久因电压荷载值过大引起二次回路短路，或者因为二次回路改造维修不合理也会引起短路。

二、检查回路故障的有效方法

电压互感器是现代电力系统中不可缺少的装置，其不仅发挥着调控电压大小的作用，也能有效地测量、维护系统运行。但二次回路短路故障的发生直接损坏了互感器的性能，对系统运行的安全性以及设备调控的稳定性都造成了很多不利的影响。因而，在使用互感器保护电力设备运行时要考虑到其回路故障的防范，做好二次回路故障的检查是关键一步，能够为后期的故障处理提供具体的参考资料。检查二次回路故障的主要方法包括：

1.检查噪声。通过声音状况判断电力故障是一种传统的检查方法，但对于电压互感器故障判断有着较高的准确性。检查人员在电压互感器运行状态下，通过听觉识别噪声的大小，若存在噪声过大、不均匀，则可以判断二次回路发生故障。如：互感器发生谐振、接地、短路等故障时，则有“哼哼”的噪声。

2.检查气味。短路故障会造成某段线路的电流过于集中，强大的电压负荷会造成线路温度大幅度上升。当电压值超出电压互感器承受范围即可引起短路，同时互感器会出现明显的异味。有经验的检修人员可以根据气味判断是否发生故障，如：内部匝间短路、铁芯短路等引起高温，容易产生臭味或冒烟。

3.检查指标。检查指标是判断二次回路短路故障最直接的方法，这需要借助一些常用的电力仪器。如：检修人员结合万用表定期检测，当测量出互感器电压值超出标准范围即可判断短路故障发生的可能性，具体还需要通过进一步检查确定。此外，电压互感器故障也可以通过电流指标的检查间接地判断。对于大型电压互感器的故障则要根据连接图检查，如图2。

4.在线监测。传统故障检测需要中断电力系统，这阻碍了设备及元件的持续运行。电力行业技术的改革进步使得在线监测技术得到了推广，这种技术无需中断系统运行，只需将监测仪表安装在电压互感器上，则可对其进行连续性的自动检测。在线监测不仅故障检测率高，且给系统维护人员的工作带来方便。

三、处理回路故障的有效方法

电压互感器二次回路故障的有效处理对维持电力设备正常运行有着重要作用，同时电压互感器也是测量、保护系统的常用装置。因而，在使用电压互感器时要保证整体结构性能的协调性，严格防范二次回路故障的发生。检修人员在处理二次回路故障时要掌握科学的操作流程，这是保证故障尽快解决的前提。

1.二次回路故障处理的流程

一般情况下，二次回路故障处理的流程应从其具体的故障状况逐一排查，详细处理流程包括：（1）当电压互感器一次或二次保险熔断，或回路接触不良会出现电压表指示为零或三相电压不平衡，电度表转满，保险熔断，保护发出“电压回路断线”、“单相接地”等信号。（2）应先通过测量判断是保险熔断还是单相接地。若发现一次保险熔断，应拉开隔离开关遥测电压互感器绝缘，用万用表检测线圈的完整性，如绝缘良好时，更换保险后投入运行。（3）二次保险熔断或快速开关跳闸后，若检查二次回路良好，立刻更换保险或合上二次快速开关。（4）若不是保险熔断及二次快速开关跳闸，则检查回路有无断线或接触不良等情况。（5）当发现电压互感器有漏油、喷油、冒烟、异常响声、严重发热、火花放电等现象立刻停止运行。

2.二次回路短路故障的处理方法

电压互感器二次回路故障的处理应从两个方面入手，一是从互感器产品的质量、性能等方面处理；二是从整个电力系统运行的角度考虑，合理设定系统的电压值、电流值。目前，电压互感器二次回路短路故障的处理主要是从互感器产品、线路连接、二次降压等方面综合考虑，从而保证互感器持续发挥调控、测量、保护作用。

（1）定期更新装置。检修人员应定期检查电压互感器的运行状态，对互感器存在的问题进一步研究分析，如：老化、磨损、断线，等等。故障处理中发现互感器过于老化则应该及时更新装置，使用新的互感器代替运行，并且保证更新装置的型号、性能与原先的装置相符。检修人员可制定有效的装置检查方案，安装故障报警装置及时检测异常问题，如图3，定期对电压互感器进行检测维修。

（2）优化线路连接。试验发现，线路连接造成的二次回路故障比较常见，线路连接的好坏对电压互感器性能的发挥有着决定性的影响，电压互感器发生故障之后，可以通过线路连接改造的方式进行处理。二次回路连接了测量仪表、继电器、控制、信号元件等装置，其线路布置相对复杂多样，检修人员在处理故障时可以简化线路，将短路接线切断或转接其他位置。

（3）二次降压处理。从整个电力行业的发展情况看，电压互感器二次回路短路已经成为多发故障形式。若企业不及时采取抢修工作则会给电力系统造成更大的损坏，对设备、线路、元器件都会造成不利的冲击。对电压互感器采取二次降压是处理故障的有效方式，通过限制二次回路阻抗来紧急处理故障。电压互感器二次回路中涉及到许多接插元件，如：刀闸、保险、