220k V变电站电压互感器的常见故障及解决措施

侯 艳 毛 玲 周 琦 杨君超 高 倩

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引言

电压互感器是由一、二次线圈、铁芯和绝缘材料组成的带铁芯的变压器。作为一种电压变换装置,电压互感器的主要作用是电压变换和电压隔离。可以将高压回路或低压回路的高电压转换为低电压,为测量仪表和继电保护装置供电服务。此外,电压互感器也可以从一次线路取电并给二次回路供电。电压互感器作为一种电压转换装置,在保障变电站的安全稳定运行中承担着非常重要的作用。在长期的运行中,电压互感器容易发生故障,对电力系统的安全稳定运行造成不良影响。本文对电压互感器的常见故障及异常进行分析,并对电压互感器各类的处理进行讨论,并对电压互感器的日常维护进行论述。

1 常见故障及其发生原因

1.1 部分电容单位绝缘击穿故障 常见的220k V 电压互感器的电压主要是由电压互感器中的电容承担,220k V 的高压很容易造成电容绝缘部分被击穿。而电压互感器中的电容一旦被击穿,就会丧失电容的原有功能,也就是丧失对高压的降压功能,降压过程将被迫中止。所以,在电压互感器的实际选取中,应该采取电容质量上乘的产品。现今较为常见的有机合成绝缘油介质大大增强了电压互感器中电容的绝缘性能,使得电压互感器的电容耐高压性能大大提升,增加了电压互感器的电容被高压击穿的难度。另外,采用铝箔折边工艺,可以降低电压互感器制作时周围环境的场强,进一步降低电容被击穿的风险。

1.2 局部放电故障 目前,在变电站中最常见的故障就是电压互感器的局部放电。这种故障主要来源于电压互感器真空处理不彻底,此外,由于外界因素受潮也会使得电压互感器的绝缘层和绝缘性能下降。如果互感器的绝缘性能下降的话,就会直接导致在高电场中,电压互感器局部放电。当高电场放电时间较长,必然导致电压互感器内部油分解汽化,也就会直接影响电压互感器的性能。

1.3 组件故障 该设备运行往往需要多个组件相互配合协作,每一个组件对于设备正常运行都起着至关重要的作用,为了防止整个电力系统出现重大安全事故,就需要对每一个元件进行详细的分析检查,确保不会让任何一个组件问题影响到整体设备的安全运行。在实际的研究分析当中能发现很多因素都会导致设备单个组件失效。例如,在生产的时候要是没有依照高标准对其元件进行生产,或者是在安装的时候存在脱焊或者是虚焊的情况都会造成组件失效。

2 解决措施

2.1 电压互感器回路断线的处理 当电压互感器的回路发生断线时,首先应停用其所带的继电保护装置,确保其发生误动。其次,分析回路断线的原因,如因二次回路发生故障,则应根据检测仪表的来测量设备的运行状态,此时不要改变设备的运行方式,避免误操作的发生。进一步检查熔断器高压侧、低压侧有无发生熔断,如发生熔断,应立即进行更换,并进行原因分析,避免熔断的再次发生。最后检查二次回路电压的接点是否工作正常,有没有发生断线、松动的现象,切换回路有没有接触不良的现象,二次侧的自动空气开关是否脱扣。确保二次回路的正常工作。

2.2 加强细节管理和维护检修 电压互感器由多个独立的设备单元组成,这些设备单元相互作用成为一个整体来完成高效、稳定的输电工作,每个微小的设备元件都会影响整体的设备运行,因此为提高设备组成员间的有效性,安装和设计人员必须重视电压互感器生产厂家对设备元件的生产工作,按照国家标准和设计要求生产每一个元件,保证元件的最高质量。其次,考虑到110k V变电站运行环境的复杂性,必须对电压互感器制定科学合理地检测维修计划,无论设备是否出现故障,都要定期对设备的必要元件进行检修,及时更换老化的引线、绝缘单元等。

2.3 电容式电压互感器电容单元绝缘被击穿处理 避免电容式电压互感器电容单元绝缘被击穿,最为关键的是做好日常的预防工作。在电容式电压互感器的正常运作中,要时刻记录电容式电压互感器的电压变化,详细的记录便于日后分析电容式电压互感器的故障问题,以及排除故障的解决方式。另外,在实际操作中,可在电容式电压互感器中设置一个电压保护装置,一旦保护装置发出报警信息,可以及时将安全隐患扼杀在萌芽阶段。

2.4 完善监测体制 要想大力避免变电站中电压互感器的故障出现,就要组织好工作人员针对性地进行监测和检查。同时,电力行业需要建立和完善相关的体制,增强工作人员的安全责任意识和工作积极性。在进行监测工作的时候,相关部门也可以根据实际需求,制定相关科学有效的方案和措施,加强对各个环节及各个细节的排查和监督,这样才能够在很大程度上避免问题的出现以及故障的发生。

2.5 优化设计 电压互感器组成单元较多,结构相对复杂,其中某一元件的损坏都可能会直接导致设备无法正常运转。因此技术人员在对电压互感器进行设计时,必须重视实际的应用需求,考虑后期检修和维护人员的施工技术,科学合理地对互感器进行设计,降低设备故障检测的难度。另外,设计人员要与供电企业进行有效沟通,了解供电需求,保证电压互感器的设计能够长期、高效地完成输电工作。

结语

电压互感器对于变电站的正常工作具有极为重要的作用,如果不能对220k V变电站电压互感器的常见故障作出准确的分析,就会直接影响变电站的正常工作,对变电站服务的居民日常生活造成巨大困扰,也会造成巨大的经济损失。因此,在解决电压互感器常见故障的同时,更重要的是要加强监测和检查。