電壓互感器常見故障主要由絕緣、機械、電氣與發(fā)熱等四種因素造成。它們反映了互感器在多種虛力綜合作用下的故障根源。這些原因可進一步分為絕緣結構不良、絕緣處理不當、絕緣材質不佳、水分與雜質的侵入、過電流過電壓等等。
局放故障 在cvt中,真空干燥和浸漬完善的油浸紙其起始局部放電電場可高達100～140kv/mm。真空處理不完善或者受潮等因素會導致油浸紙及絕緣支撐桿絕緣強度降低并在高電場作用下產生局部放電。放電又使油分解氣化,進一步惡化電容器的絕緣性能。卷制過程中,原材料質量不好或者拉力不均勻會造成電容器元件中皺紋較多,使局部放電容易產生。
到目前為止,解決故障放電引發(fā)的事故是一大難題。電壓等級越高,變電站外部干擾放電就越嚴重,常規(guī)的方法很難進行現(xiàn)場在線測量,但是電暈放電波形與電容器芯子爬電波形相差很大,通過電子測量技術采用識別的方法有可能設計出區(qū)別500kv電容器芯子爬電的儀器。通過高頻測量法進行在線監(jiān)測可以觀察到放電發(fā)展過程,為解決cvt故障放電提供了一種有效的方式。局部放電試驗測放電量,也可以作為放電故障的一個檢測手段。此外,測量tgδ值,當其隨電壓升高而有大大增加的趨勢,可以斷定絕緣結構不佳而致局部放電。
過熱故障 熱故障——加熱于油與固體絕緣,使其內部分子結構發(fā)生不可逆的化學與物理變和特性惡化,從而造成故障。熱故障可以由熱老化與局部過熱所引起,熱老化是由熱分解反應和氧化反應為主來進行的。由于油與絕緣材料的化學結構的多種多樣,熱老化的基本過程也多種多樣。
受潮與老化
受潮是發(fā)生率較高的電容型電壓互感器基本故障,因制造質量不良或安裝工藝不佳,引起密封不嚴或密封件老化,造成內部芯體受潮,內部容易吸潮的元件和絕緣介質吸收水分后,鐵件生銹,絕緣材料介質損耗增大,而且受潮發(fā)熱后,絕緣介質的介質損耗還會進一步增大,或導致電壓分布變化,介質老化,耐壓強度大幅度下降,造成局部或整體放電擊穿等事故。受潮的熱像與正常運行時的特征類似,即以整體發(fā)熱為主,符合溫度自上而下逐步遞減的規(guī)律,但表面溫升高于正常運行時的溫升。
對于絕緣受潮而言,可以進行拆卸、干燥、換油處理,并以絕緣電阻及介損值作為評價標準,電氣試驗參數(shù)合格之后,既可投入正常運行,但需注意在運行過程中注意日常的定期檢修維護,更換老化部件和密封膠墊。
絕緣老化 電容型電壓互感器運行多年后,長期耐壓可導致絕緣介質（如油、紙、膜等）性能劣化,絕緣介質損耗及發(fā)熱量增加,通常絕緣油老化還會伴隨有氣體產生,引起內部發(fā)生局部放電,還可以造成酸性增加,并與某些金屬形成鹽類,進一步導致tgδ值增大。絕緣老化的熱像與受潮時的熱像類似。
其它故障類型
漏油 當電容型電壓互感器底部密封結構不良時,會引起漏油。漏油后通過呼吸作用吸入潮氣,可造成一定程度的受潮。當漏油較多,油位過低,產生電容芯子浸油不良時,則會因電容極板間或端面出現(xiàn)氣隙而發(fā)生放電,嚴重時可以造成局部元件擊穿或其它事故。漏油故障一般在上部呈現(xiàn)一個以油位面為分界線的冷熱分明的熱像圖。
連接故障 部分零部件、連接部件的脫焊,虛焊等,此類故障多為組裝工藝不合格所致,或者因運輸時震動造成。脫焊可引起小范圍局部放電發(fā)熱,長期作用則可以引起絕緣介質劣化,并伴隨產生大量x蠟。此類故障的熱像特征是以故障點為中心的熱像圖。
要注意的是,為保證人身、電壓互感器和用電設備的安全,發(fā)現(xiàn)下列情況之一時應停用電壓互感器,并進行檢查:①電壓互感器冒煙或發(fā)出焦臭味;②電壓互感器內部有放電聲或其他異音,引線與外殼之間有放電火花;③外殼發(fā)熱,超過允許溫度;④嚴重漏油,油標中己看不到油面;⑤熔斷器熔體更換后再次熔斷。