（1.江苏省电力公司检修分公司江苏南京211102；2.特变电工新疆新能源股份有限公司新疆乌鲁木830011；3.江苏省电力公司江苏南京210024）
摘要：电压互感器电容器单元试验无异常，外观未发现异常，状态良好；电磁单元一次绕组发生故障，可见一次绕组首端有放电痕迹；吊出电磁单元，会发现一次绕组其它故障点；由于绝缘油含有大量铁锈、绝缘漆等杂质，且水分超标，因此一次绕组故障的根本原因为绝缘受潮。设备运行过程中，可通过红外测温、周期性油品试验关注Ｃ２Ｈ２、总烃、Ｈ２含量的变化趋势等方式来提前发现潜在缺陷，以避免发生严重事故，从而保证电气设备安全稳定运行。
关键词：220kV母线；电压互感器；故障
电压互感器作为一条母线上一切组件的电压、电能、功率测量及继电保护、信号装置和自动化设备的供电电源，发生故障后将严重影响变电站设备的正常运转。因而，变电运转值勤运转人员要了解电压互感器的原理、结构和运转条件，正确把握处理电压互感器故障的办法和方法，在故障或反常后能在最短时间内处理完毕，保障电网安全、牢靠运转。
一、电压互感器概述
（一）电压互感器的概念
电压互感器是电力设备中最重要的设备之一，电压互感器是一种连接设备，主要用来连接电力系统中的一次电气回路与两次电气回路。而主电网在与用户沟通时需要借助中压配电设备，而配电设备的发展对电网设备的发展起着至关重要的作用。在新疆电网的发展中也十分重视配电设备的发展，所以，对电压互感器的要求也会越来越高。
（二）电压互感器的类型
电压互感器主要分为两种：一种是电磁式电压互感器，另外一种是电容式电压互感器，但是电磁式电压互感器是较传统的电压互感器，随着电力系统的不断发展，这种电压互感器已经不能适应电力系统的发展，而且电磁式电压互感器本身具有一定的缺陷，如电磁式电压互感器的体积很大，而且造价还很高，这些问题都会对电磁式电压互感器的性能产生一定的影响。相较之下，电容式电压互感器具有一定的优越性，目前，在电力系统中主要使用的就是电容式电压互感器，但是电容式电压互感器在电力系统的应用时间还比较短，所以，在实际的运用中还存在一定的问题。
二、根本状况
某日，某变电站监控后台、220kV保护装置及相应自动装置报电压互感器二次电压断线、异常信号。经查，220kV母线电压互感器Ｂ相二次失压。该电压互感器型号为TYD220/槡3-0.01Ｈ，二次绕组变比为100/槡３：100/槡3：100，电容单元电容量出厂值上节C11为20370pF，下节C12、C2分别为29480pF和64310pF。
三、试验参数
（一）红外测温
当日17时左右红外测温发现，母线电压互感器电磁单元A，B，C三相的温度分别为46.3℃、49.9℃、46.8℃能够看出，B相较A相、C相电磁单元温升过高、相间不平衡度较大，B相电磁单元存在反常。
（二）油品试验
取电磁单元油样，进行油中溶解气体、水分、击穿电压试验。试验数据显现s相电磁单元绝缘油微水、击穿电压超越不合格，油中气体C2H2、总烃、H2含量超越留意值，依据改进三比值法（1，0，0）判断存在电弧放电。
（三）停电试验
依据带电测试结果，可根本判断电磁单元存在故障。停电进行电容量及介损试验。反接线考核下节电容及电磁单元：XL与N点坚持与地连接线，在电压互感器下节首先加压，上节电容悬空，施加10kV电压，无法加压。电压互感器自激法：无法加压。经过电气试验，能够判断电磁单元存在故障，下节电容器（C12.C2）可能存在反常。
四、设备崩溃试验
（一）电容器崩溃
将电容器与电磁单元解开，运用介损仪单独对电容器进行考核。正接线测量C12：在下节首段加压，C12：结尾δ点接Cx，电压为10kV，C12电容量为29110pF，介损0.257%，数据正常。正接线测量C2：在δ点加压，N点接Cx，电压为3kV，C2电容量为63210pF，介损0.226%，数据正常。依据试验结果，电容器C12与C2未发现反常，为进一步探求状况，将电容器崩溃。翻开密封盖，密封垫状况杰出，油中、电容器纸及铝箔仪表未见异物，无放电痕迹，各引出点连接牢靠，无掉落。
（二）电磁单元崩溃
（1）绝缘电阻测量
测量中心变压器绕组绝缘电阻，施加电压500V，绝缘电阻为105MΩ；施加1000V，能够听到显着的放电声，绝缘电阻为100MΩ；施加2500V，无法加压，绝缘电阻为0。测量二次绕组，均为4000MΩ，二次绕组绝缘无反常。
（2）直流电阻
交代试验时温度为11℃，把交代值换算至28℃时为：24.16℃、24.67℃、51.16℃。二次直阻与交代值差值不大于2%，二次无反常。用万用表测得一次直阻为1543Ω，因为无历史记录，无法精确判断。
放出电磁单元绝缘油，绝缘油呈黑褐色，并有很多疑似铁锈、绝缘漆杂质。翻开电磁单元，因为中心变压器下部与油箱固定，现场无法取出，只能从上方看出中心变压器一次绕组与主电容连接点处即δ有黑色放电痕迹，为中心变压器一次绕组发生故障。
五、原因分析
（一）原因分析
综合试验数据及解体过程认为：电压互感器电磁单元绝缘受潮引起一次绕组绝缘不良，是故障的主要原因。随着绝缘纸板受潮，出现局部放电，油隙中局放产生的电火花逐步烧蚀绝缘纸板，直至出现放电通道，丧失绝缘性能，最终导致中间变压器一次绕组放电故障。对于主要放电部位，在进一步解体后才能发现。对于受潮原因，考虑到电磁单元注油口密封紧密，可能是密封圈龟裂造成电磁单元箱体密封失效，外界的潮气和水分进人箱体内。
（二）不能加压的原因
停电试验时，反接线考核下节电容及电磁单元的接线办法为：XL与N点坚持与地连接线，在电压互感器下节首先加压，上节电容悬空，施加10kV电压，出线“无法加压”的状况。分析以为，在升压过程中，电磁单元不能接受试验电压发生击穿，将C2短路，引起回路中电流发生改变，导致仪器保护动作。
为验证上述分析，单独运用电容器单元（C12串联C2）做以下试验。试验接线办法为：在C12首先加压、C2结尾N点接地，在试验加压过程中，将C12与C2连接点δ与地短接，观察仪表的状况。当δ点与地短接时，介损仪中止加压，并呈现代码“ER-Bd”，查找介损仪说明书该代码含义为“测量信号波动”，与分析结论相一致。
六、结论
电压互感器在变电站中的地位非常重要，肩负着高低压测量转换、隔离的功能，测量结果的准确性直接影响到电能计量、继电保护及安全自动装置正确动作的可靠性，因此保证电压互感器安全稳定运行只能通过在线监测、红外测温等手段进行。
参考文献
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