互感器异常情况解决方案

教学目标

知识目标：

（1）熟悉变电站互感器运行的基本知识。

（2）熟悉互感器的异常现象。

（3）掌握互感器异常处理流程和处理步骤。

能力目标：

（1）能说出变电站互感器运行的基本要求，区别互感器的正常运行、异常运行状态。

（2）能发现互感器的异常。

（3）能在仿真机上熟练进行互感器的异常处理。

素质目标：

（1）能主动学习，在完成任务过程中发现问题、分析问题和解决问题。

（2）能严格遵守专业相关规程标准及规章制度，与小组成员协商、交流配合，按标准化作业流程完成学习任务。

任务分析

在熟悉互感器声音异常、油位异常、二次开路、短路等的常用异常现象的基础上，能及时发现互感器的异常，并能够正确进行互感器异常处理。

相关知识

一、互感器异常及现象

1.互感器油位异常及现象

（1）油位降低。从油位指示器中看不到油位。

（2）油位升高。油标已满，金属膨胀器异常膨胀变形。

2.互感器异常声音及现象

（1）互感器设备内部有放电、振动声响。

（2）树脂浇注互感器出现表面严重裂纹，有放电“吱吱”声音。

（3）互感器外绝缘污秽严重，气候恶劣时发出强烈的“吱吱”放电声和蓝色火花、橘红色的电晕。

3.SF6互感器压力异常及现象

SF6互感器外部绝缘采用复合材料，内部冲有SF6气体，正常时，应监视其额定压力符合设备厂家规定［一般为0.4 MPa （20℃），低压报警时为0.35 MPa （20℃）］，SF6密度表指针指示应正常。

SF6互感器密度表的表盘上有三种颜色区，绿色区表示正常工作压力区，黑色指针在该区内表示压力正常；绿色区与橙色区交界处表示互感器最小的运行压力，当压力值小于该压力值时会出现报警，自动化信息显示“电压互感器SF6气体低补气”。SF6密度表指针指向橙色区。

4.互感器外绝缘异常及现象

（1）瓷套出现严重裂纹。

（2）瓷套破损。

5.互感器过热异常及现象

（1）互感器本体严重过热。

（2）引线端子有发热或发红。

6.电压互感器高压侧熔断器熔断异常及现象

（1）一相熔断：报警，自动化信息显示“变压器保护TV 断线”“母线接地”。遥测时一相相电压降低很多，另外两相接近相电压。电压互感器高压侧一相熔断器熔断，二次开关正常，互感器温度正常、外观无异常。电能表显示电压异常。

（2）两相熔断：报警，自动化信息显示“变压器保护TV 断线”“母线接地”“某变压器母线TV 失压”。遥测时两相相电压降低很多，另外一相接近相电压。现场检查时电压互感器高压侧两相熔断器熔断、二次开关正常，互感器温度正常、外观无异常。绝缘监察装置检测绝缘降低报警，电能表显示电压异常。

7.电压互感器二次断线异常及现象

报警，自动化信息显示“母线TV 失压”“变压器保护TV 断线”。断线相相电压严重降低或到零，完好相相电压指示正常，断线相与完好相之间电压降低，完好相之间电压为线电压，相应的有功表、无功表指示降低或到零，电能表跑慢。

8.电磁式电压互感器发生谐振

变电站倒闸操作过程中，出现断路器断口电容器与电磁式电压互感器及空载母线构成的串联谐振回路，产生谐振过电压。产生谐振过电压时的现象：报警，自动化信息显示“某段母线接地”，三相电压无规律变化，如一相降低、两相升高或两相降低、一相升高或三相同时升高，互感器伴有异音产生。

9.电流互感器二次开路异常及现象

报警，自动化信息显示保护装置发出“电流回路断线”“装置异常”等信号。开路处发生火花放电，电流互感器本体发出“嗡嗡”声音，不平衡电流增大，相应的电流表、功率表、有功表、无功表指示降低或摆动，电能表转慢或不转。

二、互感器异常分析及处理

（一）互感器油位异常分析及处理

1.油位异常分析

（1）油位降低。可能是互感器胶圈老化、密封部件工艺不良、油箱有沙眼、长期取油样而未补油或套管裂纹造成互感器渗漏油。漏油严重后会将线圈暴露在空气中引发受潮、绝缘降低，造成接地等事故。

（2）油位升高。油位异常升高，可能是内部放电性故障，造成油过热或产生气体而膨胀，严重时会使金属膨胀器异常膨胀变形。

2.油位异常处理

（1）油位降低：互感器漏油或漏油造成看不见油位。若漏油，应汇报，尽快安排计划停电处理；如漏油不断发展并已经造成看不见油位或电容式电压互感器漏油，应汇报调度，申请停电处理。

（2）油位升高：在油位升高后如没有造成膨胀器变形，应立即进行油色谱分析，如确定内部已经有故障，应汇报，申请停电处理。如内部故障造成膨胀器变形，应汇报调度，申请停电处理。

（二）互感器异常声音分析及处理

1.异常声音分析

（1）互感器设备内部有放电、振动异常声响。可能是铁芯或零件松动、过负荷、电场屏蔽不当、二次开路、接触不良或绝缘损坏放电；也可能是末屏接地开路，造成末屏产生悬浮电位而放电。铁芯穿心螺杆松动，硅钢片松弛，随着铁芯里交变磁通的变化，硅钢片振动幅度增大而引起铁芯异音；严重过载或二次开路磁通急剧增加引起非正弦波，使硅钢片振动极不均匀，从而发出较大噪声。

（2）树脂浇注互感器出现表面严重裂纹，可能是制造质量原因造成外绝缘损坏，绝缘降低放电，发出“吱吱”声音。

（3）互感器外绝缘污秽严重，造成表面绝缘降低，气候恶劣时发出强烈的“吱吱”放电声和蓝色火花、橘红色的电晕放电，可能会引发放电故障。互感器外绝缘污秽严重的原因可能是未及时清扫、所处地区的污秽等级升高、瓷套爬距不满足要求，在天气潮湿时会产生放电声，并产生蓝色火花或橘红色电晕放电，存在故障的危险。

2.异常声音处理

（1）互感器内部有振动声，如果是穿心螺杆松动，硅钢片松弛造成，应汇报，尽快安排停电处理。

（2）树脂浇注互感器出现表面严重裂纹，应汇报调度，立即安排停电处理。

（3）互感器外绝缘污秽严重，应汇报，尽快安排停电检修，清扫、涂防污涂料或更换。(www.xing528.com)

（三）互感器压力异常分析及处理

1.压力异常分析

（1）互感器SF6气体压力表偏出绿色区域或指示在红区，达到需要补气的压力。互感器SF6气体压力表指示异常可能的原因有：

①密封不良。密封面加工工艺不良、尘埃落入密封面、密封圈变形、密封面紧固螺栓松动、瓷套的胶垫连接处胶垫老化或位置未放正、瓷套与法兰胶合处胶合不良、压力表或接头处密封垫损伤。

②焊缝渗漏。

③瓷套管裂纹或破损。

（2）互感器SF6气体压力表指示达到橙色区或指示为零，可能是严重泄漏造成。此时互感器绝缘能力严重降低，可能会造成放电故障。

2.压力异常处理

（1）互感器SF6气体达到补气的压力，但无明显漏气现象，可进行补气。

（2）互感器SF6气体压力表指示进入橙色区，且压力继续降低，应汇报调度，申请停电处理。

（四）互感器过热异常分析及处理

1.电流互感器过热异常分析

互感器本体或引线端子有发热或严重过热原因：可能是内、外接头松动，一次过负荷，二次开路，绝缘介损升高或绝缘损坏放电造成。长时间过热会将内部绝缘损坏而引发事故。

2.互感器过热异常处理

（1）若接线端子发热，应汇报，尽快安排停电处理。

（2）若是严重过热，应汇报调度，降低负荷或立即安排停电处理。

（五）外绝缘异常分析及处理

1.外绝缘异常分析

套管出现严重破损、裂纹：可能是瓷套受到外力作用造成，还可能是由于瓷套质量不良造成。由于裂纹处绝缘降低，会引起放电，同时也有漏油、严重漏油的危险。

2.外绝缘异常处理

（1）互感器瓷套出现严重裂纹：应汇报调度，尽快安排停电处理。

（2）互感器瓷套出现破损：应根据破损的大小和对瓷套强度影响情况进行汇报，安排计划停电或汇报调度立即停电。

（六）电压互感器高压侧熔断器熔断异常分析及处理

1.电压互感器高压侧熔断器熔断异常分析

电压互感器高压侧熔断器熔断：可能是系统发生雷电，雷电窜入熔断器回路；电压互感器本身发生故障；系统发生谐振使电压互感器电流增大；系统接地并伴随间歇过电压造成回路瞬间电流增大均可能造成高压侧熔断器熔断。

2.电压互感器高压侧熔断器熔断异常处理

当判明高压熔断器熔断时，应拉开二次开关，拉开一次隔离开关，将二次负载切换至另一台电压互感器，做好安全措施，更换同型号熔断器试送，若再次熔断，将电压互感器停电处理。

（七）电压互感器二次断线异常分析及处理

1.电压互感器低压侧断线异常分析

电压互感器二次熔断器熔断（或二次开关跳开）：可能是异物、污秽、潮湿、小动物、误接线、误碰等原因造成回路中有瞬时或永久的短路故障，也可能是锈蚀或施工、验收不到位等造成接触不良。

2.电压互感器二次断线异常处理

（1）退出该互感器影响的可能会误动的低电压保护、距离保护、方向保护、备自投、低频。

（2）对于低压空气开关跳闸，可试合一次（若低压熔断器熔断，应更换同型号熔件试送），若再次跳闸（或熔断），应检查二次电压小母线及各负载回路有无故障，试送时宜采用逐级分段试送的方式，以便发现故障点，缩小故障区域。在未查明原因和隔离故障点以前，不得将二次负载切换至另一台电压互感器。

（八）电磁式电压互感器发生谐振分析及处理

1.电压互感器发生谐振原因分析

由于变电站倒闸操作引起的操作过电压作用，电磁式电压互感器励磁特性饱和，激发铁磁谐振，使母线电压异常升高。严重时，损坏母线电压互感器，甚至导致电压互感器爆炸。由于铁磁谐振具有随机性，在这种情况下，操作前应有防谐振预想和措施。操作过程中，如发生电压互感器谐振，应采取措施破坏谐振条件以达到消除谐振的目的。

2.防止谐振的措施

（1）在运行方式上和倒闸操作过程中，防止断路器断口电容器与空载母线及母线电压互感器构成串联谐振回路。它包括两个方面：一是避免用带断口电容器的断路器切带电磁式电压互感器的空载母线；二是避免用带断口电容器的回路的刀闸对带电磁式电压互感器的空载母线进行合闸操作。具体可采用下述方式来实现：在切空母线时，先拉开电压互感器，再对母线断电；在投空母线时，先断开被送电母线TV，对母线送电，再合母线电压互感器。

（2）在进行投切空母线操作时，加强母线电压监视，发生铁磁谐振时，应立即合上带断口电容器的断路器，切除回路电容；或投入一条线路，破坏谐振条件；或立即断开充电的断路器，切断回路电源等，避免谐振过电压危急设备安全。

（3）对于110 kV 采用电容式电压互感器，优先选用励磁特性饱和点较高的抗谐振型电压互感器；35 kV 和10 kV 母线上的星形接线电压互感器，在其中性点一次侧加装消谐器，二次侧开口三角加装二次消谐器或合适消谐电阻。

（4）减少同一系统中电压互感器高压侧中性点接地数量，除电源侧电压互感器高压侧中性点接地外，其他电压互感器中性点尽可能不接地。

（5）在电压互感器开口三角形绕组中装设二次消谐器或消谐电阻；在电压互感器一次绕组中性点装设一次消谐器。

（6）110 kV 电网谐振过电压的产生，主要因断路器的非全相操作或熔断器非全相熔断，致使变压器、电压互感器产生铁磁谐振过电压。因此要求110 kV 变压器中性点接地运行，在不允许变压器中性点接地运行时，应在变压器中性点装设间隙。在变压器操作过程中，应先将变压器中性点临时接地。

（九）电流互感器二次开路异常分析及处理

1.电流互感器二次开路异常分析

电流互感器二次开路可能是互感器本身、分线箱、综合自动化屏内回路的接线端子接触不良，综合自动化装置内部异常，误接线、误拆线、误切回路连片造成开路。电流互感器二次开路，其阻抗无限大，二次电流等于零，那么一次电流将全部作用于激磁，使铁芯严重饱和。磁饱和使铁损增大，电流互感器发热，电流互感器线圈的绝缘也会因过热而被烧坏。最严重的是由于磁饱和，交变磁通的正弦波变为梯形波，在磁通迅速变化的瞬间，二次绕组上将感应出很高的电压，其峰值可达几千伏，如此高的电压作用在二次绕组和二次回路上，对人身和设备都存在着严重的威胁。

2.电流互感器二次开路异常处理

（1）立即汇报调度及有关人员，必要时停用有关的保护，通知专业人员处理。

（2）根据象征对电流互感器二次回路进行检查，寻找开路点。

（3）当开路点明显时，立即穿绝缘靴，戴绝缘手套，用绝缘工具在开路点前的端子处进行短接。

（4）当判断电流互感器二次出线端子处开路，如不能进行短接处理时，应申请调度降低负荷或停电处理。短接后本体仍有不正常音响，说明内部开路，应申请停电处理。

（5）凡检查电流互感器回路的工作，必须注意安全，至少应有二人在一起工作，使用合格的绝缘工作进行。

（6）若二次开路引起着火，应先切断电源，然后做灭火处理。

任务实施

（1）根据电流互感器异常处理基本原则、调度和现场运行规程，运行值班人员对电流互感器异常进行原因分析及处理。

（2）根据电压互感器故障处理基本原则、调度和现场运行规程，运行值班人员对电压互感器故障进行原因分析及处理。