浅谈电压互感器二次回路短路故障机防范措施

      摘   要：介绍电压互感器二次回路短路，常见故障原因，常规检查及巡视的方法，叙述PT二次回路短路故障在线监测及防范措施。
　　关键词：电压互感器 二次回路 短路 故障在线监测 防范
　　1 概述
　　　电压互感器是电力系统运行中重要设备组成，是交流电路中一次系统和二次系统间联络元件，用于传递信息供给测量仪器、仪表和保护、控制装置等，它属于特种变压器，工作原理与变压器基本相同。基本结构主要由一次绕组、二次绕组和铁心构成，一、二次绕组和铁心之间均有相匹配的绝缘措施，在正常情况下，二次回路电压与一次回路电压成正比。
　　　从电压互感器的原理特性上不难看出，其二次绕组不能短路或接地运行。二次电压的大小，与一次电压相关，二次电压产生的磁势，平衡一次电压磁势。若发生二次回路短路故障，此时阻抗无限大，二次电压等于零、磁势也等于零，一次电压就将全部作用于激磁，使铁心严重饱和、正弦交变磁通变为梯形波，二次绕组将感应较大的电流，磁饱和会使铁损增加而发热，持续时间较长时，会使绕组的绝缘性能下降或烧坏。同时还会造成二次侧熔断器熔丝熔断，影响表计：严重时，可能引起保护装置误动作和烧毁电压互感器。为此，国标DL408－91《电业安全工作规程》第十章“继电保护、仪表等二次回路上的工作要求”中强调“严格防止带电电压互感器二次回路短路或接地”。
　　2　常见原因
　　　引起电压互感器二次回路短路故障原因较多，下面简述几种常见的原因!
　　(1)回路中联结电缆短路。
　　(2)二次回路导线受潮、腐蚀及损伤而发生一相接地，又发展成二相接地短路。
　　(3)内部存在有金属短路缺陷，造成二次回路短路。
　　(4)户外端子箱严重受潮，端子联结处产生锈蚀。
　　(5)电压互感器接线中的隐患。
　　(6)在预试、检修过程中遗忘。
　　3　常规检查
　　　短路故障，可通过巡视，从以下几种现象进行判断，发现缺陷：
　　(1)电压互感器运行中，本体有较大的不均匀噪声。
　　(2)电压互感器运行时，本体有较高的温升，有较大的异味。
　　(3)所接表计指示不正常、保护装置误动作。
　　(4)电压互感器烧坏、二次绕组烧坏。
　　4　在线监测及防护
　　　由于电压互感器在电力系统运行中数量较多，而且每台设备二次侧又有多组绕组，在运行人员巡查过程中很难及时发现故障缺陷，使之缺陷长期存在，可能最终造成重大的人身和设备事故。下面介绍一种方法，
　　

　　 图1的工作原理：由监测单元通过分别监测PT二次各回路中的电流，当回路电流升至一定值并持续一定时间时[注：保护、报警电流临界值及保护动作时间可设定(初始值：电流≥8A，20ms)]，视为该二次同路短路，此时发给保护单元信号，使保护单元动作、断开(该单元接通应有阻抗匹配功能)，同时发给故障点指示报警单元(安装在主控室内)声、光报警并指示出故障点的所在回路，便于检修人员及时找到故障所在的回路。
　　　既可进行在线监测，又有对电压互感器二次同路短路自动缺陷消缺、并有故障点指示的作用。
　　5　结束语
　　(1)电压互感器二次回路短路故障可用加强巡查的方法，通过故障所发生的现象发现缺陷，也可用在线监测的办法，及时发现故障隐患，及时消缺，从而避免该故障对人身及设备的安全隐患。
　　(2)实时监测电压互感器二次回路短路故障的方法同样符合DL408-91导则中规定。