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针对一起500 kV线路电容式电压互感器(CVT)二次电压异常的故障,通过现场试验和解体检查,查明造成CVT二次电压异常的原因是由于CVT中补偿电抗器两端并联的保护避雷器故障,绝缘下降所致。通过相量定性分析了CVT中的保护避雷器故障后CVT二次输出电压数值偏小、相位超前的原因;并结合设备试验数据,定量分析了二次输出电压随负载的变化情况。