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摘要：随着我国城市化进程的加快及我国经济的发展，我国供电需求越来越大，且各变电站任务也随之增加。变电站内设备众多，其中必要设备之一当属电压互感器，其作用在于依据不同比例关系将高电压转换分配，以供计量、保护及仪表装置正常运转。在本案，笔者就JDZX9-10型电压互感器常见故障提出行之有效的处理办法。
关键字：35kV变电站 电压互感器 常见故障 处理办法
中图分类号：TM451文献标识码： A 文章编号：
JDZX9-10型电压互感器在我国的应用极其普遍，则其安全运行事关整个社会的健康发展及我国经济活动的正常运行。通常情况下，35kV及以下电压等级变电站可通过小接地短路电流方式实现安全使用的目标。但小接地短路电流方式运行过程中，电压互感器往往会出现故障，针对这些故障及其处理办法，笔者将做简要阐释，以确保电压互感器不受损坏。
一、35kV变电站电压互感器常见故障
电力系统内空载状态下运行的电压互感器，尤其是35kV及以下非接地系统，其因储能元件的大量存在而导致谐振情况的出现。电感量易因铁芯饱和的影响而发生变化，若线路对地容抗XC与铁芯感抗XL相等或接近，其便可能导致并联铁磁谐振。发生铁磁谐振的主要原因为电路参数等非线性电感元件突变，即单母线接地、短路、负载突变、供电变压器三次谐波等。铁磁谐振是造成电压互感器爆炸或烧毁的主要元凶。
电压互感器熔断器熔断为小接地短路电流系统常见故障之一。电压互感器形式事关电压互感器熔断器熔断，其主要包括：三相五柱式电压互感器、单项组式电压互感器。电压互感器熔断器熔断故障探讨应着手于两类电压互感器故障发生环境。
二、案例分析
（一）案例概况
某35kV变电站共配备6台JDZX9-10型单相电压互感器，该电压互感器相关参数如下表所示：
2010年9月，該35kV变电站3台JDZX9-10型单相电压互感器均在同于时间爆裂。初步估计其爆裂的主要原因为：使用时间过久，电压互感器绝缘强度下降，电压互感器一次侧绕组因匝间短路而击穿绝缘层，从而导致电压互感器被烧毁。但将3台JDZX9-10型单相电压互感器均更换之后，C相电压互感器却又被烧毁。针对这一问题，笔者将做简要分析，并提出处理办法。
（二）故障原因
就电压产生原因而言，过电压可划分为工频过电压、操作过电压、雷电过电压、谐振过电压。以雷电过电压、工频过电压、操作过电压等特点及电压互感器烧毁故障发生环境为依据， 应从谐振过电压角度分析C相电压互感器烧毁原因。
谐振过电压即为在特种接线方式条件下，电力系统内电容及电感等储能元件与电源频率间出现谐振，并因此产生的过电压。就起因而言，谐振过电压应划分为：铁磁谐振过电压、线性谐振过电压、参量谐振过电压。
1. 线性谐振过电压
电工设备为谐振回路的必要成分，其电容及电感等参数均为常数，即其不会因电流或电压变化而发生任何变化，如线路串联补偿用电容器、输电线路电容及电感等。谐振过电压产生的原因在于串联谐振电路原理。若电力系统于特种接线方式条件下产生电容及电感串联回路，而电源频率接近或等于回路自振频率，串联谐振现象便会产生，从而导致电工设备产生过电压。由于电站原设计设备参数均符合客观实际，则线性谐振过电压不可能为C相电压互感器烧毁的原因。
2. 参量谐振过电压
发电机转动将引起等效电感参量周期性变化，如果连接空载输电线路等容性负载，其势必会与电容间产生谐振，特别是无励磁条件下，其势必会导致发电机端电压持续上升，并最终产生过电压，亦称为发电机励过电压。因机组处于停机状态，则参量谐振过电压不可能为C相电压互感器烧毁的原因。
3. 铁磁谐振过电压
铁磁谐振为电容与非线性电感串联而产生的谐振现象。非线性电感为谐振回路电感元件因铁芯磁饱和而导致自身电感参数在电流的影响下发生变化。电磁式电压互感器便为非线性电感涉及到的电感元件。因铁磁谐振回路内电感并非常数，且回路谐振频率亦非单一值。同一回路势必会引起工频基波谐振、分谐波谐振（1/2、1/3、1/5次谐波等）、高次谐波谐振（2、3、5次谐波等）。
综上，铁磁谐振应同时具备三大条件：铁磁谐振发生的主要原因应为PT（铁磁式电压互感器）非线性效应；应具备激发条件，分频谐振电流≥240倍正常电流，工频谐振电流等效于40-60倍正常电流，高频谐振电流较小；PT感抗≤100倍容抗，即参数匹配处于谐振范围内。上述谐振内，尤属分频谐振最具破坏性。
JDZX9-10型电压互感器是铁磁互感器，其往往因谐波污染致使电压互感器铁芯饱和而产生铁磁谐振过电压。铁磁谐振过电压表现形式包括3相、2相、单相对地电压升高，亦或低频摆动，从而导致避雷器爆炸或绝缘闪络；亦或于电压互感器内产生过流而导致互感器或熔断器烧毁。所以，铁磁谐振过电压为电压互感器损坏的主要原因。
（三）处理办法
将阻尼电阻加装于JDZX9-10型电压互感器一次中性点，该处理办法在我国电力系统中得到广泛应用且效果极佳。随着技术的发展，我国互感器生产技术也得到了很大的提高，例如：XRQW型消谐器，其串接于电压互感器一次绕组中性点与地面间；其内部散热片及非线性碳化硅电阻片容量极大等。
三、结论
我国经济与技术高速发展的今天，对电力安全运行的要求也越来越高，加之电力系统复杂程度越来越高，则“确保各级变电站安全运行”已经成为了社会广泛关注的话题。在本案，笔者着重对JDZX9-10型电压互感器烧毁的原因加以探讨，并基于分析的基础上，提出了“将阻尼电阻加装于JDZX9-10型电压互感器一次中性点”的解决办法，以此为我国JDZX9-10型电压互感器烧毁故障提供参考意见。
参考文献：
[1] 陆惠忠,蒲道杰.500kV变电站35kV电压互感器高压侧熔丝熔断相关分析[J].中国电业（技术版）,2011,(8):1-4.
[2] 范宇.35kV母线电压互感器熔断器频繁熔断的原因分析及处理方法[J].中国新技术新产品,2011,(3):209-210.
[3] 尹小波,张亮.35kV母线电压互感器高压熔丝熔断故障分析[J].电工技术,2011,(7):54-55,60.
[4] 李琼林,张力淼,余晓鹏等.2起35kV侧CVT熔断器熔断故障原因探析及解决措施[J].电力自动化设备,2012,32(1):142-146.
[5] 吕磊,王俊.110kV变电站电压互感器烧损事故分析[J].内蒙古电力技术,2012,30(3):120-122
关键字：35kV变电站 电压互感器 常见故障 处理办法
中图分类号：TM451文献标识码： A 文章编号：
JDZX9-10型电压互感器在我国的应用极其普遍，则其安全运行事关整个社会的健康发展及我国经济活动的正常运行。通常情况下，35kV及以下电压等级变电站可通过小接地短路电流方式实现安全使用的目标。但小接地短路电流方式运行过程中，电压互感器往往会出现故障，针对这些故障及其处理办法，笔者将做简要阐释，以确保电压互感器不受损坏。
一、35kV变电站电压互感器常见故障
电力系统内空载状态下运行的电压互感器，尤其是35kV及以下非接地系统，其因储能元件的大量存在而导致谐振情况的出现。电感量易因铁芯饱和的影响而发生变化，若线路对地容抗XC与铁芯感抗XL相等或接近，其便可能导致并联铁磁谐振。发生铁磁谐振的主要原因为电路参数等非线性电感元件突变，即单母线接地、短路、负载突变、供电变压器三次谐波等。铁磁谐振是造成电压互感器爆炸或烧毁的主要元凶。
电压互感器熔断器熔断为小接地短路电流系统常见故障之一。电压互感器形式事关电压互感器熔断器熔断，其主要包括：三相五柱式电压互感器、单项组式电压互感器。电压互感器熔断器熔断故障探讨应着手于两类电压互感器故障发生环境。
二、案例分析
（一）案例概况
某35kV变电站共配备6台JDZX9-10型单相电压互感器，该电压互感器相关参数如下表所示：
2010年9月，該35kV变电站3台JDZX9-10型单相电压互感器均在同于时间爆裂。初步估计其爆裂的主要原因为：使用时间过久，电压互感器绝缘强度下降，电压互感器一次侧绕组因匝间短路而击穿绝缘层，从而导致电压互感器被烧毁。但将3台JDZX9-10型单相电压互感器均更换之后，C相电压互感器却又被烧毁。针对这一问题，笔者将做简要分析，并提出处理办法。
（二）故障原因
就电压产生原因而言，过电压可划分为工频过电压、操作过电压、雷电过电压、谐振过电压。以雷电过电压、工频过电压、操作过电压等特点及电压互感器烧毁故障发生环境为依据， 应从谐振过电压角度分析C相电压互感器烧毁原因。
谐振过电压即为在特种接线方式条件下，电力系统内电容及电感等储能元件与电源频率间出现谐振，并因此产生的过电压。就起因而言，谐振过电压应划分为：铁磁谐振过电压、线性谐振过电压、参量谐振过电压。
1. 线性谐振过电压
电工设备为谐振回路的必要成分，其电容及电感等参数均为常数，即其不会因电流或电压变化而发生任何变化，如线路串联补偿用电容器、输电线路电容及电感等。谐振过电压产生的原因在于串联谐振电路原理。若电力系统于特种接线方式条件下产生电容及电感串联回路，而电源频率接近或等于回路自振频率，串联谐振现象便会产生，从而导致电工设备产生过电压。由于电站原设计设备参数均符合客观实际，则线性谐振过电压不可能为C相电压互感器烧毁的原因。
2. 参量谐振过电压
发电机转动将引起等效电感参量周期性变化，如果连接空载输电线路等容性负载，其势必会与电容间产生谐振，特别是无励磁条件下，其势必会导致发电机端电压持续上升，并最终产生过电压，亦称为发电机励过电压。因机组处于停机状态，则参量谐振过电压不可能为C相电压互感器烧毁的原因。
3. 铁磁谐振过电压
铁磁谐振为电容与非线性电感串联而产生的谐振现象。非线性电感为谐振回路电感元件因铁芯磁饱和而导致自身电感参数在电流的影响下发生变化。电磁式电压互感器便为非线性电感涉及到的电感元件。因铁磁谐振回路内电感并非常数，且回路谐振频率亦非单一值。同一回路势必会引起工频基波谐振、分谐波谐振（1/2、1/3、1/5次谐波等）、高次谐波谐振（2、3、5次谐波等）。
综上，铁磁谐振应同时具备三大条件：铁磁谐振发生的主要原因应为PT（铁磁式电压互感器）非线性效应；应具备激发条件，分频谐振电流≥240倍正常电流，工频谐振电流等效于40-60倍正常电流，高频谐振电流较小；PT感抗≤100倍容抗，即参数匹配处于谐振范围内。上述谐振内，尤属分频谐振最具破坏性。
JDZX9-10型电压互感器是铁磁互感器，其往往因谐波污染致使电压互感器铁芯饱和而产生铁磁谐振过电压。铁磁谐振过电压表现形式包括3相、2相、单相对地电压升高，亦或低频摆动，从而导致避雷器爆炸或绝缘闪络；亦或于电压互感器内产生过流而导致互感器或熔断器烧毁。所以，铁磁谐振过电压为电压互感器损坏的主要原因。
（三）处理办法
将阻尼电阻加装于JDZX9-10型电压互感器一次中性点，该处理办法在我国电力系统中得到广泛应用且效果极佳。随着技术的发展，我国互感器生产技术也得到了很大的提高，例如：XRQW型消谐器，其串接于电压互感器一次绕组中性点与地面间；其内部散热片及非线性碳化硅电阻片容量极大等。
三、结论
我国经济与技术高速发展的今天，对电力安全运行的要求也越来越高，加之电力系统复杂程度越来越高，则“确保各级变电站安全运行”已经成为了社会广泛关注的话题。在本案，笔者着重对JDZX9-10型电压互感器烧毁的原因加以探讨，并基于分析的基础上，提出了“将阻尼电阻加装于JDZX9-10型电压互感器一次中性点”的解决办法，以此为我国JDZX9-10型电压互感器烧毁故障提供参考意见。
参考文献：
[1] 陆惠忠,蒲道杰.500kV变电站35kV电压互感器高压侧熔丝熔断相关分析[J].中国电业（技术版）,2011,(8):1-4.
[2] 范宇.35kV母线电压互感器熔断器频繁熔断的原因分析及处理方法[J].中国新技术新产品,2011,(3):209-210.
[3] 尹小波,张亮.35kV母线电压互感器高压熔丝熔断故障分析[J].电工技术,2011,(7):54-55,60.
[4] 李琼林,张力淼,余晓鹏等.2起35kV侧CVT熔断器熔断故障原因探析及解决措施[J].电力自动化设备,2012,32(1):142-146.
[5] 吕磊,王俊.110kV变电站电压互感器烧损事故分析[J].内蒙古电力技术,2012,30(3):120-122