电压互感器及回路常见故障的原因及处理

一、前言

电压互感器常见故障主要有回路断线、低压侧短路、高压或低压侧一相熔断器熔断、铁磁谐振等。若不能及时发现和正确处理，均会造成设备损坏，甚至危及人身安全。笔者结合在单位的实践和运行管理经验，就小型水电站电压互感器及其回路常见故障的原因分析和处理谈些粗浅看法。

二、 电压互感器及其回路故障分析 （一）升压站35KV电压互感器及其回路

小型水电站升压站多为35KV电压等级，采用的是中线点不接地系统。电压互感器用三个单相电压互感器接成YN， yn ，do接线。接线图如图1所示。图左边为一次接线，中间为二次开口三角接线（用作35KV单相接地检测），右边为二次接线（供测量保护用）。

常见故障

1、一次侧高压熔断器熔断

运行中表现为二次表计指示熔断相对地电压为零，其他相对地电压正常，一相和两相熔断时35KV单相接地发信号（三相熔断时不发信，这时的35KV单相接地信号为假信号，区别在于真正的35KV单相接地故障为接地相对地电压为零，非故障相对地电压升高为线电压）。

造成高压熔断器熔断的原因比较多，举例如下：

①雷云的静电感应、雷击产生的电磁感应过电压。小型水电站多在偏远山区，35KV输电线路都比较长，中性点又为不接地系统，如在某一地区（如较高山地）感应出的与雷云极性相反的大量电荷，或线路附近遭遇雷击在线路上产生的电磁感应过电压，在未达到线路避雷器动作电压前，由图1接线图可知，上述过电压都可由电压互感器一次侧线圈经过接地点与线路电容形成回路电流，超过高压熔断器额定电流就会使其熔断。五元坑电站一、二级车间和坑口零级车间升压站多次电压互感器熔断器熔断都发生在雷雨期间。

②系统跳闸时，运行中的发电机有个甩负荷过程，会在发电机端产生过电压，在发电机跳开断路器之前是经过变压器和35KV线路相联系的，在未达到线路避

雷器动作电压前，发电机端过电压的倍数也就是35KV线路过电压的倍数，在机组转速升高不多即频率没多大变化时，流过电压互感器的电流按此倍数升高，也容易造成高压熔断器熔断。

③系统发生35KV单相接地时，特别是线路下多林木的地方，因风力使林木高端摆动发生非连续性接地故障。故障相电压互感器反复励磁，非故障相电压在1到1.732倍额定电压之间徘徊，并且容易诱发电压互感器与线路电容间的LC谐振。

④其它原因如PT刀闸氧化、投入切除时不同期，互感器铁磁谐振、内部故障，二次短路等等。

2、电压互感器内部故障

电压互感器绝缘破坏、内部匝间或对地短路、油位过低造成铁芯散热不良、涡流等等，轻则造成互感器温度过、高压熔断器熔断、线圈烧毁断路，重则造成互感器爆炸着火。

3、二次侧熔断器熔断

一般多为二次回路过电流造成，如回路短路，所接继电器、表計线圈损坏。也会因为受一次过电压影响而熔断的。

（二）发电机端及其母线电压互感器回路

小型水电站发电机常用的电压等级为6.3KV和0.4KV。0.4KV电压等级的测量保护一般直接取机端或其母线电压，极少数经一小变压器降压使用，在此不作讨论。6.3KV的一般采用VV接法，用两只对地绝缘电压互感器首尾相连分别接到ABC三相，这样接法可以节省一个电压互感器，接线图如图2所示。

三、故障处理

正确的判断故障发生的原因和性质能最大限度地减少损失，同一个故障现象可能有不同的诱发因素，根据环境因素、设备运行状态、接线运行原理、回路的薄弱环节、工作人员的操作过程、故障发生前后仪表的指示和非正常运行状态等，配合适当的测量和试验，基本都能较准确地判断发生故障的原因。从而快速地修复故障，保证运行安全和减少损失。

技术更新、技术改造、设备改良也是减少故障发生的有效措施。对故障多发点进行设备改良，应用更好更新的技术方案，根据运行环境改用其它的接线方式等都能收到不错的效果。

必须注意的是，技术改造不能顾此失彼，例如35KV电压互感器一次侧中性点接地可能诱发这么多不利因素，能不能把接地点切除？如果这样，在发生35KV线路单相接地时，一次侧中性点就会偏移，二次测量对地电压就会不准确，二次开口三角形处就没有输出或输出达不到动作要求，不能使单相接地信号可靠发信。这就期待更安全可靠的技术措施了。

四、结束语

综上所述，快速、准确地找出故障原因，判断故障性质，作出较完善处理方案，需要从事人员不断的学习和积累经验，提高术水平，才能保证水电站的安全经济运行。