电容式电压互感器由中间电压电磁单元和电容分压器组合而成，兼具电磁互感器和耦合性电容器设备的相应功能，还具备可靠的阻尼铁磁谐振以及较为优良的瞬变响应特性。但是，受工艺水平以及设计经验、过电压、原材料选择等因素的影响，电压互感器在变电站的使用过程中会产生各类型的设备故障，使整个电力系统的安全可靠运行受到严重的威胁。
一、电压互感器的原理
电压互感器主要由铁心、线圈和绝缘组成，工作原理和变压器相似。其基本结构通常为单相双线圈，当施加电压在一次绕组上时，铁心会产生相应的磁通，同时，在电磁感应的作用下，二次绕组也会产生电压。绕组匝数改变，两次电压比也不同。被测电压可单相使用，也可三相使用，三线圈互感器多一个线圈，正常工作时，三相电压是对称的，第三线圈上的三相感应电动势之和为零。发生单相接地状况时，第三线圈会起到一定的保护作用。
二、110kV变电站电压互感器的常见故障
2.1绝缘单元故障
在电压互感器中，绝缘单元在具有非常重要的作用。在实际运行时，电压互感器中的电容单元和电磁单元会共同承担来自电力系统中的电压，为了确保电压互感器在电压较大的情况下，不会发生故障，就需将绝缘装置设置在电容和电磁单元中。此外，在电压互感器运行期间，需对其进行定期维护和检修，以便及时掌握电压互感器的绝缘情况，避免电压互感器因绝缘问题而出现故障。
2.2电容器故障
在110kV变电站电压互感器正常运行的过程中，分压电容所能承受的最大电压值为20kV，然而在实际运行中，分压电容会在多种因素的影响下持续上升，最终导致其实际电压超过了其所能承受电压的标准值，进而影响了110kV变电站的稳定运行。电容器中的故障主要包含：第一，在电容器的一次绕组末端，没有有效设置连接点，或者原来设置的连接点出现了破损，造成电容器在放电的情况下，具有悬浮电压，导致安全事故的发生。第二，由于电容器的油封具有渗油或者受潮现象，也会造成电压互感器出现故障。电容器油封受潮，会使电压互感器中的电压和介质受到影响，从而使电容器容量大大降低;在电容器的油封具有渗油现象时，电容器构件会在其内部温度急剧升高的情况下，出现损坏，从而引发电容器故障。
2.3电磁单元故障
电磁单元主要由阻尼器、补偿电阻器、中间变压器等部件构成。由于电磁单元本身的特点，会导致其出现各种各样的质量问题，从而造成电压互感器出现故障。由于不适当的运输和组装，以及生产工艺的相对落后，导致电磁单元的质量较低，极易在出现损坏的情况下，影响电压互感器的安全运行。此外，电磁单元也会受运行环境的影响，而导致其绕组阻性发生变化，最终出现损坏，影响电压互感器的运行。
三、110kV变电站电压互感器故障的解决措施
3.1建立健全的监控系统装置
为了极大的避免由于电压互感器发生故障，所造成的经济损失，需设置健全和完备的监控系统，加强监督电容器的使用效果，并且测试电容器尾端的接触情况，经测试合格后方可确定能否使用，同时，在完成对电容器的监测工作之后，需安排专门的验收人员进行检查和验收，在完成这些工作之后，运用该装置来检查各种渗漏和放电现象，从而避免各项安全事故的发生。此外，需加大对末端接地位置的红外测温工作，一旦发现不合理的情况，应及时向有关部门报告。
3.2加强维护，增强自我防范意识
为了确保110kV变电站电压互感器可以正常、稳定使用，变电站工作人员需在实际工作的过程中，重视并加强维护电压互感器，促使其可以高效、稳定运行。为了切实做好自身的维护工作，首先，变电站工作人员需充分了解需要维护的结构及具体内容，并且创建一支业务水平较高、专业素质较好的维护团队。在确定完110kV变电站电压互感器中存在的问题后，还需制定出切实有效的维护方案，并提出科学合理的防范对策，从而确保将110kV变电站电压互感器的维护工作落到实处，并确保维护质量。再者，还需不断增强内部工作人员的自我防范意识，有效掌握在110kV变电站电压互感器正常运行时，可能存在的各种故障。特别需要熟悉和掌握铁磁谐振的问题，为了有效调节电压互感器的热量，需及时先出铁磁谐振现象。
3.3采用有效的故障检测方式
3.3.1仪器检测法
在检测电压互感器的故障时，经常会受到多种因素的影响作用，为了提升检测效率，确保检测结果的科学性和有效性，需选用比较先进的检测仪器来开展检测工作。其中红外热成像仪，是一种比较常见的检测电压互感器故障的仪器，它的优点主要有准确性较大、校测效率较高、操作较简便。在具体使用红外热成像仪设备，来检测电压互感器的故障时，检测人员运用该设备来摄影电压互感器的外部，然后根据红外成像的原理，来了解设备内部的运行情况，从而及时掌握电压互感器发生故障的位置、原因等。
3.3.2经验检测法
110kV变电站在运行时具有非常复杂的环境，而且电压互感器大都在其内部部件处发生故障，因此，依据人的肉眼难以精确判定故障的具体位置，为此，必须选用更加科学和有效的故障检测方式。在电压互感器中存在故障时，维护人员需依靠以往的工作经验，并且采用一般的检测装置来大概预测故障存在的位置。鉴于经验检测方式具有较低的检测效率和准确性，而且要求检测人员具有较高的专业素质，因此，也可以合理运用一些人为检测方法。从当前的发展形势来看，经验检测法仅仅作为一种辅助检测方式来使用，大多数都已经被逐渐淘汰和替代。
结语
总而言之，电压互感器是变电站设备的重要组部分，其运行安全直接影响着变电站功能的有效发挥。变电运行管理人员应该充分重视起来，加强对于变电站设备的巡检和维护管理，及时发现设备中存在的故障和隐患，同时采取合理有效的措施，对故障原因进行深入分析，从源头上消除故障，避免同类故障的重复发生，确保电力系统运行的稳定和安全。
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