电容或电压互感器故障分析及预防措施

　　【摘 要】 在电力系统中，电容式电压互感器是具有独特性能和结构的电器设备，在电力载波线路、母线和变压器出口等方面得到了广泛应用。由于受各种因素的影响，电容式电压互感器在使用过程中会出现各种故障问题，严重影响电容式电压互感器的使用效率和使用寿命。本文就电容式电压互感器的结构和工作原理进行概述，对电容式电压互感器的故障问题进行分析，提出电容式电压互感器故障的预防措施，以促进电力系统正常运行。
　　【关键词】 电容式电压互感器 故障问题 预防措施
　　1 电容室电压互感器的结构和工作原理概述
　　根据电容式电压互感器的结构来看，主要由电磁单元和电容单元两个部分组成，以及部分辅助装置，在电力系统中发挥着重要作用。其中，电磁单元主要包括补偿电抗器、中间变压器和阻尼器等部分，在油浸式电容式电压互感器中，一般在密封油箱里进行安装。电容单元主要包括主电容C1和分压电容C2两个部分，同时很多电容元件通过串联的方式可以组成主电容和分压电容，如500千伏的电容式电压互感器中有超过百个电容元件，一般在瓷套内安装主电容C1和分压电容C2。根据不同规格等级来区分电容式电压互感器，110千伏的设备中有一个瓷套、220千伏的设备中有两个瓷套、550千伏的设备中有3个瓷套。
　　在实际运行中，电容式电压互感器的工作原理是：采用电容分压的方式，在一次电压进行电容单元时进行降压，通过中间变压器进行电压输入，因此，要合理的降低中间变压器的绝缘性能。在中间变压器完成降压后，电压可用于机电保护、电能计量等装置中，同时，电抗器对整个回路的电抗进行调整，通过抵消电容器容抗的方式，尽可能的减低二次负荷变化给电容或电压互感器带来的影响。在电容式电压互感器中，阻尼器主要是用于消除谐振能量，以降低电容式电压互感器自身铁磁谐振嗲了的影响；避雷器主要是用于避免分压电容给电磁单元带来的影响。由此可见，电容式电压互感器的工作原理主要包括中间变压器降压、电容器分压、电抗补偿和阻尼器保护四个部分。
　　2 电容式电压互感器的故障问题分析
　　根据相关研究分析发现，电容式电压互感器的故障问题主要有如下几种：一是，电容单元部分的故障问题；二是，电磁单元部分的故障问题；三是，保护避雷器的故障问题；四是，二次回路的故障问题；五是，绝缘部分的故障问题；六是，铁磁谐振故障问题；七是，其他方面的故障问题。
　　在电力系统的运行中，电容单元部分的故障问题产生的原因主要包括电容式电压互感器自身质量问题、过电压问题、接地不良问题和密封不到位等四个方面，致使电力系统的运行安全受到威胁。电磁单元部分的故障问题产生的原因主要包括中间变压器方面、阻尼器方面和补偿电抗器方面三个部分，其中，中间变压器方面的原因有设备质量不合格、运输过程保护不到位与密封不到位等问题，使电容式电压互感器的使用寿命不断缩减。阻尼器方面主要是因为长时间使用出现的可饱和电抗老化、特性变差、铁心气隙发生变换出现的串联电阻长时间电流量过量较大问题，从而引起的电功率消耗过多、二次和辅助二次电压较小、油箱温带上升导致的绝缘油裂解与底座过热等问题，最终出现油箱爆炸等安全事故。补偿电抗器方面是指补偿电流器出现问题导致的计量装置显示不准确问题，从而出现保护装置误动情况。保护避雷器的故障问题主要是指避雷器的质量问题造成的被击穿问题和保护避雷器的氧化锌阀片因过电压作用等出现被击穿问题，最终使中间变压器高压侧出现短路接地和二次侧输出电压为零等情况。二次回路的故障问题主要指的是二次回路出现短路的情况，致使保护电阻、油箱发热，甚至出现二次绝缘性受损变黑情况，最终出现安全事故。绝缘部分的故障问题主要是绝缘部件老化造成绝缘性能降低；制造工艺与运输及运行过程等方面受到影响，致使中间变压器等元件出现绝缘水平降低情况；密封材料在老化情况下出现渗油情况引起的绝缘油受潮问题，最终影响电容式电压互感器绝缘部分的运行效果。铁磁谐振故障问题指的是中间变压器在线路一侧合闸、二次侧短路和消失的过程出现的铁心饱和情况，从而产生铁磁谐振引起的二次保护误动情况。在长时间运行状态，使设备出现温度急速上升情况，最终出现绝缘老化和损坏现象，严重的还会导致电网事故发生。其他方面的故障问题主要是指产品质量问题、工作人员素质责任心问题和现场接线与安装存在的问题，致使电力系统正常运行受到极大影响。
　　3 电容式电压互感器故障的预防措施
　　根据实践情况来看，针对上述问题应采取的预防措施主要有如下几个方面：一是，不断加强管理；二是，提高技术水平。在加强管理方面，需要注意如下内容：在设备采购的过程中，注重质量、规格、生产流程的检验，确保设备运输过程的良好保护；对试验相关数据进行规范，完善相关管理制度和奖惩制度，以提高容式电压互感器运行过程的安全性，避免安全事故发生；提高相关工作人员对容式电压互感器应用的认识，注重容式电压互感器运行过程的监测，避免个人行为引起故障问题；注重相关设备的元件的维修、保养和检修，确保容式电压互感器始终处于良好运行状态，以保证电力系统运行过程的安全性和可靠性。在技术水平方面：注重先进检测技术的引进和使用，以有效监控设备的发热情况和各种故障问题；引进先进检测设备，及时对容式电压互感器出现故障问题进行维修，以保证容式电压互感器的良好运行；采用现代高科技技术优化设计容式电压互感器，以避免铁磁谐振情况出现，促进容式电压互感器检测系统的信息化、智能化发展。
　　4 结语
　　在实践应用过程中，针对电容式电压互感器受到原材料、制造工艺和过电压等因素的影响出现的各种故障问题，采取有效预防措施，可以有效提高电力系统的运行稳定性和安全性，对于提高电力输送过程的可靠性具有重要意义。
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