电压互感器断线告警回路改进

袁媛

摘要：介绍了电压互感器的工作原理及其在变电站系统中的重要作用，分析了现有的各种电压互感器二次回路断线报警方法，提出了一种新型电压互感器断线报警电路。通过对石泉水电站10kv 和110kv 电压互感器实际接线的分析，阐述了电压互感器的几种接地方式及实施相应对策的要点。同时给出了变压器二次回路施工中应注意的事项，便于施工人员理解和实施。为了测量高压电路中的电压和电流，通常使用电压互感器和电流互感器。测量仪表、继电器等二次设备可通过互感器与高压隔离，保证人员和设备的安全。当电路发生短路时，可以保护测量仪表的电流线圈不被大电流损坏。

关键词：电压互感器；断线告警；改进

1定义

什么是电压互感器？教科书中将其定义为: 将交流高压转换成可用于仪表、继电器、测量或应用的变压器设备。事实上，它是一种将高电压转换成低电压的装置。对于初学者，我们需要澄清几点。首先，电压互感器由一次线圈、铁芯和二次线圈组成。只有一个初级线圈，而可以有多个次级线圈(通常2-3)。星形接线、三角形接线和 v 形接线一般用于多台变压器的连接。单个变压器没有连接方式。当我们买电压变压器时，我们是成套买的。一般来说，我们一组买三个，每个阶段买一个。第三，初级绕组是由多个初级绕组组成的初级绕组，次级绕组是由多个次级绕组组成的次级绕组。根据规定，每个绕组只有一个接地点，铁芯应单独接地。

2电压互感器二次回路断线造成的影响

电压互感器二次回路断线对保护的影响很大，如：

2.1以阻抗继电器为核心的距离保护一般用作10kv 及以上电压等级线路的主保护。阻抗继电器通过电压互感器获得系统电压。当电压互感器断开时，二次回路的相电压和线电压会消失或降低，阻抗继电器的测量阻抗会降低，从而导致距离保护装置误动作。

2.2复合型电压闭锁过流保护主要用于变压器的后备保护或变压器的进线保护。低压继电器通过负序电压继电器的常闭触点与相间电压相连，保证了保护装置在对称三相短路时的可靠动作，提高了低压继电器对三相短路的灵敏度。电压互感器断线引起的电压降低可能导致复杂的电压闭锁过流保护开启。因此，复杂的电压闭锁过流保护在外部故障的情况下会失灵，扩大事故范围。

2.3大多数线路保护装置在电压互感器二次断线时都会产生重合闸放电，导致重合闸功能失效。特别是当单相瞬时故障发生在单相重合闸方式时，不能进行单次跳闸和单次重复，并能及时恢复电源。也可能导致线路断相运行，对地区电网的安全可靠运行构成威胁。

同时，电压互感器二次回路断线对计量设备造成影响，使电量计算缺少，给供电单位造成损失。

3电压互感器回路断线故障处理

3.1电压互感器回路断线的判断

“电压互感器回路断线”灯盘开启，报警铃响，有功电能表指示异常，电压表指示为零或三相电压不一致，电能表停止或减速，低压继电器动作，同步继电器发出声音。这些现象可能是由于电压互感器一、二次回路连接器松动断开引起的，也可能是由于电压开关回路的辅助触点和电压开关接触不良，或者是电压互感器过载运行、二次回路短路、一次回路相间短路、铁磁谐振和熔断器长期磨损等原因造成的，除上述现象外，还可能发出“地”信号。绝缘监测电压表的指示值低于正常值，而正常相位监测电压表的指示值是正常的。现在可以判断主保险丝烧断了。

3.2电压互感器回路断线的处理

3.2.1将该电压互感器所带的保护与自动装置停用，停用的目的是防止保护误动。

3.2.2检查一、二次侧保险丝时，应采取安全措施，确保人身安全。如果一次侧熔断器熔断，则电压互感器出口处的隔离开关应打开，二次侧熔断器应拆下，一次侧熔断器在试电后应戴上绝缘手套更换。如果二次侧保险丝断了，应立即更换。如果它再次坏掉，就无法更换了。原因应该找出来。如果一次处理不当，应调整相关设备的运行方式。

4电压互感器二次回路短路故障处理

4.1电压互感器二次回路短路的原因

当二次回路线受潮、腐蚀、损坏而发生一次接地时，电压互感器可能发展成两相短路。其次，电压互感器中的金属短路也会引起电压互感器的二次短路。电压互感器二次回路短路时，一次侧的熔断器不会烧断，但此时电压互感器有异常响声。二次回路短路后，二次回路阻抗降低，二次回路电流增大，二次回路熔断器影响仪表指示，造成保护误动，烧坏电压互感器二次绕组。

4.2电压互感器二次回路发生短路的处理

4.2.1双母线系统中的任一故障电压互感器，可利用母联断路器切断故障电压互感器，将其停用。

4.2.2对于其他电路中的电压互感器，如果一次回路没有烧毁，可以拔掉一次侧隔离开关，停止故障电压互感器。但应考虑隔离开关被拉断时产生的弧光的危害。

4.3电压互感器断线判据
       根据电压互感器断线的特点，电压互感器断线可分为电压互感器一次侧断线和二次侧断线，不管断线的哪一侧，都会使电压互感器二次回路电压异常。当电压互感器的一次侧断开时，一是所有的电线都断开。此时，二次侧没有电压，开放三角形没有电压，另一种是不对称断开，即相应相的二次侧没有相电压，连续相的二次电压保持不变，开放三角形有电压。当电压互感器的二次侧断开时，电压互感器的开口三角形中没有电压，断开的线路的相电压为零。

       电压互感器不对称断开的几种不同判据: 由于电压互感器三相对称断开的判据基本相同，目前国内厂家对电压互感器不对称断开有不同判据。以下面三个标准为例。准则1: 负序电压大于8v。该判据是基于电压互感器不对称断开时存在负序电压，单相接地故障时负序电压为零。准则2: 三相电压的矢量和大于18v，至少一个线电压的模值差大于20v。三相电压矢量和大于指定值(18v) ，这是非对称断开的主要特征。“至少有一线电压的模数差大于20v”。在中性点不接地系统中，当发生单相接地故障时，三相线电压仍然是对称的，以区分单相接地故障和不对称断线。准则3: 一个线电压的模式值之间的差值大于18v。该判据与电压互感器不对称断线判据2相同，用于区分单相接地故障和不对称断线。

       经过分析，结合电压互感器不对称断线的特点，可以看出上述三种不同的电压互感器不对称断线判据都有其正确性，从运行效果来看，都是好的。当电压互感器一次侧不对称破坏时，可以正常工作。当电压互感器二次侧不对称破坏时，一般也能正常工作。但上述判据均为保护判据，并以保护装置的电压断开判据作为判据。不适用于计量回路电压断线的判断。

5电压互感器出现下列故障应立即停用

5.1高压熔断器连续熔断两次(内部故障可能非常严重)。

5.2内热，高温。如果电压互感器发生匝间或层间短路或接地，高压熔断器不能熔断，可能导致过热甚至冒烟和起火。

5.3高压熔断器内有放电“裂纹”或其他噪音。可能是由于内部短路、接地、夹紧螺丝松动，主要是内部绝缘损坏。

5.4变压器或引线出口处有严重的注油、漏油或胶水流动。这种现象可能是由内部故障和过热引起的。5.5里面有灼热的气味、烟和火。

电压互感器的内部故障、潮湿、腐蚀和线路导线的损坏，导致二次绕组和接地短路、单相接地短路和相间短路等，由于短路点位于二次熔断器之前，故障点在高压熔断器熔断之前不能自动隔离。电压互感器的二次绕组和接线短路，二次阻抗变小，短路电流大。

结束语

电压互感器是一种特种变压器。为了保证工人接触测量仪表和继电器时的安全，变压器的二次线圈必须接地可靠。如果变压器一次线圈和二次线圈之间的绝缘损坏，则可以防止一次线路上的高电压被加到测量仪器和继电器上，危及工人的安全。因此，我们应该对电压互感器的各种故障进行深入的探讨和研究，使之成为我们一直在研究的课题。

参考文献：

[1]原治安.电压互感器断线原理与应用[J].电力自动化设备,2009,29(08):147-150.