[文章]：[文章]：串级式电压互感器事故原因及预防措施

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一、事故原因分析

根据现场的统计分析，110kV及以上电压互感器发生事故的原因如下：

1．线圈绝缘不良

线圈绝缘不良多半是由于电磁线材质差、设计的绝缘裕度小、工艺不严格造成的。电压互感器在较长时间内采用漆包线，由于上漆工艺不良，漆包线掉漆，在表面形成较多针孔缺陷，绕制时导线露铜处未处理，线匝排列不均匀，有沟槽或重绕，导线“打结”，磨伤漆皮，引线焊接粗糙、掉锡块，层间绝缘绕包不够，线圈端都处理不好或采用层压纸板端困等，很容易发生匝间短路，层间和主绝缘击穿。运行中引起互感器事故。例如某互感器厂生产的JCC2型电压互感器，1985年后采用的一批导线，在总共73合产品中已经先后有6台次因此而发生爆炸事故，而且运行时间都很短。

又如，浙江某变电所的一台JCC-220型电压互感器，1987年7月投入运行，1988年11月在正常运行电压下 B相顶部金属膨胀器突然将顶盖冲开，于7min后切断电源进行隔离，避免了事故扩大。事故后解体发现第四段平衡绕组扁铜线加工拉制质量不良，有毛刺，在运行中受电磁振动致使臣问绝缘损坏引起匝间短路。

（二）绝缘监视装置异常指示的分析与判断

6～35kV配电网的中性点一般是不接地或经消弧线圈接地，当线路发生接地时，运行人员根据绝缘监视装置（以下简称装置）的三相对地电压表指示大小，来判断电网各相对地绝缘情况。电网运行正常时三相对地电压表指示平衡。如果一旦装置回路本身发生问题时，如电压互感器（TV）回路熔断器熔断就会造成误指示，以下举例说明装置异常指示的判断方法。

1．绝缘监视装置发生问题时电压表指示情况

（1）TV熔断器一相馆断。1）单相；TV组成Y0／Y0／ 接线。它的磁路系统为单独回路。如一次侧 A相熔断器熔断，二次a相无感应电压，但周TV负载另两相电压与a相形成一串联回路，a相对地有很小电压。a相二次熔断器熔断时也同样困TV有负载，a相有很小电压，电压表可能有一点指了。

12）三根五柱式TIV接成Y0／Y0／ 接线，它的磁路系统是互相连通的。当高压侧A相熔断器熔断时，二次a相仍能感应一些电压，但a相电压值TV单相TV接线要高一些，二次熔断器断一相时与单相TV接线相同。

总的来说，高压或低压互相熔断器熔断，则它所接的电压表指示要降低，至于降低多少则根据TV负载和电网线路电容不同而有所差异。为便于分析现场问题，各变电所可进行实测。熔断器未熔断相的电压表计指示不会升高，当线班单相接地时三只电压表中接地相降低，另两相升高。一相完全接地时，接地相电压表指示为零，其他两相电压升高为线电压，如表2－5所示。

表2-5 一相熔断器熔断时的各相电压

故障性质
相别

A
B
C
AB
BC
CA

C相接地
线电压
线电压
0
正常
正常
正常

C相熔断
相电压
相电压
降低
正常
降低
降低

（2）TV熔断器两相馆断。

1）高压熔断器两相熔断时，则熔断的两相相电压很小或接近千零。未熔断一相的相电压接近于正常相电压。熔断器熔断的两相间线电压为零，其他线问电压降低，但不为零。

2）低压熔断器熔断两相时，则熔断的两相相电压降低很多，但不为零；未断的一相电压正常。熔断器熔断的两相间电压即线电压为零，其他电压降低；但不为零。如表2－6所示。

2．TV本身故障时表计指示及现象

当TV内部有故障或高压引线有故障时，则TV高压侧熔断器熔断。更换后再断，则应当查明TV本身有无故障，或是熔断器容量不够所致。此时表计指示与高压侧单相熔断器熔断相同。

表2－6 两相槽断器槽断时的备相电压

故障性质一
相别

A
B
c
AB
BC
CA

高压AB相份断
降低
降低
正常
0
降低
降低

低压 ab相熔断
降低
降低
正常
0
降低
降低


　

3．正确判断是处理和消除故障的关键

（ 1）根据上面分析 TV回路出问题引起三相对地电压不平衡，电压表指示值只有降低，没有升高。如一相对地电压降低，其他两相对地电压一般也没有升高，这可判断为装置回路本身的问题。

（2）用验电笔验电，检测电网三相导线对地电位。若验电笔氖灯的亮度是相同的，则说明电网三相对他电位相等，电网正常。着装置的三相对地电压表指示不平衡，则说明是绝缘监视回路又身有问题，而不是电网发生了问题。

（3）已判断出装置本身回路问题后，再按如下办法确定是哪个部分发生问题：

1） TV开口三角有电压或启动过电压继电器来接地信号时，可能是 TV高压线因断线或高压馆断器熔断。

2） TV开口三角没有电压，过电压继电器不动作，不来接地信号，一般是 TV低压四路断线或低压熔断器馆断。

3）为了确定哪个熔断器熔断，可根据上面分析按三相对地电压表指示值确定。也可使用验电笔在高压熔断器两端验电查明。

3.运行中进水受潮

进水受潮是历来引起电压互感器事故的重要原因，约占事故总数的1/3。这类事故大多发生在雨季。主要是由于结构密封不合理，尽管不少互感器也装有胶囊密封，但质量较差，易漏气渗水。另外，有些互感器的端部法兰用24只φ8mm螺栓紧固，螺杆直接穿透胶垫，密封胶垫变形，雨水很容易通过螺纹沿胶垫上侧流入胶囊内，或顺着胶垫孔渗入瓷套内部，导致事故。例如，某变电所的一台JCC��220型电压互感器，在预防性试验中测出介质损耗因数tgδ高达48.6％，表明已明显受潮，但未能及时退出运行，导致在运行中发生爆炸，瓷套炸碎，绕组烧损。

4．在过电压下损坏

（1）铁磁谐振过电压。它是导致110～220kV串级式电压互感器损坏或爆炸的一种常见过电压。它是由断路器均压电容与母线电磁式电压互感器在某些运行状态下产生的串联铁磁谐振过电压。这种过电压大多数在有空母线的变电所，当打开最后一条线路的断路器时发生。

这种过电压造成电压互感器损坏或爆炸的原因是：

l）过电压幅值高。现场实测到的过电压为（1． 65～3） Uxg，在这样高的电压作用下，电压互感器的励磁电流急剧增加，有时可达80IN，这个电流将破坏绝缘。同时高压使得绝缘击穿，造成互感器事故。

2）过电流数值大。当断路器的均压电容与母线电磁式电压互感器引起分频谐振时，虽然电压幅值并不高，但是磁通密度可达额定电压下的3倍，产生数值甚大的过电流，它将使得高压绕组绝缘严重受烤，从而损坏电压互感器，国内目前对前一种过电压研究较多，已引起充分重视，而对后一种过电压还很少引起重视。

研究表明，铁磁谐振过电压与断路器的均压电容、电压互感器的励磁特性、线路的分布电容有关。均压电容越大时，谐振越严重，过电压越高。电压互感器的励磁特性曲线越容易饱和时，谐振的概率越高，但过电压较低。有关单位曾做过对比试验，结果发现JCCZ一110型电压互感器的诸振发生概率远大于 JCC1一110型的电压互感器，因为前者铁芯截面小、磁通密度高、容易饱和，因而其事故居多。

（2）其他过电压。运行经验表明，电压互感器也有在雷电过电压、工频过电压下损坏或爆炸的情况。例如有的电压互感器在单相接地事故引起的电压升高的作用下，不到几分钟就爆炸了。按理，电压工感器应当能承受这些过电压，然而它却爆炸了，这只能说明这些电压互感器内部有隐患，如设计裕度小，材质和工艺差，若再加受潮，则很难承受这些过电压。