为什么开关柜内电磁式电压互感器故障率高

  虽然没有具体的统计数据，但感觉上，电磁式电压互感器（以下简称PT）的故障引发开关柜内部故障的案例非常多，同时开关柜内安装的PT故障率在变电设备里也很高。

这里分析了一些原因，大家参考。

一、PT的质量原因是一个重要因素。比如材质、工艺水平、设计质量等，其中特别需要重视的是PT的励磁特性。柜内安装的PT，对应的电压等级主要是10（6）和35千伏，一般为中性点不接地系统。如果励磁特性不好，当系统发生接地或者其他原因引起过电压时，PT铁心非常容易饱和，从而引起谐振。各种因素叠加会引起内部绝缘受损、温升越限等问题，最终引发PT故障。PT的励磁特性测试是一个非常重要的试验项目，在型式、出厂、例行、交接、预防性试验等环节都需要开展。特别提示运维人员，在设备新投运时要做好交接试验的验收，建议励磁特性试验要进行现场见证，把好入口，确保设备质量。下图为PT因内部质量原因造成外壳破裂的情况。

二、合理的参数选择。PT选型时要注意应用场合和额定电压因数的匹配。不同的参数允许过压运行的情况是不同的，如果参数选择错误则必然发生PT故障。额定电压因数具体要求，可参看下表。

三、严防PT二次回路短路。PT二次回路禁止短路是一个基本要求，主要是在短路状态下二次绕组内会流过大电流，因为机械力和发热两方面的影响，造成PT损坏。国标《电磁式电压互感器》（GB1207）规定：“在额定电压励磁时，互感器应能承受持续时间为1s的外部短路机械效应和热效应而无损伤”。换句话说，超过1秒钟的短路就可能造成PT的损坏。

实际工作中，PT二次回路短路常见的原因是二次线绝缘的破坏。通常在二次回路中设置空气开关及时隔离短路点，缩短短路影响的时间。但提醒注意的是，零序电压回路由于正常时没有电压，且要求不能在回路中设置空气开关之类的设备，因此运行中很难发现PT二次回路存在短路。当系统发生接地时，零序电压回路出现电压，且不能短时内隔离短路点，这种情况下非常容易造成PT受损。下图是PT二次回路短路的情况（图片来自网络）。

四、开关柜内设备安装距离不足和潮湿的影响。曾经有一段时期，设备制造商追求开关柜尺寸尽量的小，造成PT安装间距不满足规程要求。在过电压和潮湿的情况下，容易发生相间短路。于是制造商又提出了在各相PT间安装绝缘挡板的方案，如下图所示。

但多数挡板的材质，在环境潮湿的情况下又非常容易吸收水分，并积污，造成绝缘的进一步降低，更易引发相间短路。下图是发生相间短路的PT情况。

因此建议尽量不要采用紧凑型空气绝缘开关柜，特别是在潮湿严重的地区。如果对于柜体尺寸有要求，可以考虑充气柜。对于潮湿的问题，目前有相对成熟的治理方案，主要包括积水治理、封堵处理、机械室密封处理、柜内和柜外的除湿设备等。但需要提示的是，如果使用空调的除湿功能一定要注意温度的控制。因为除湿一般对应着温度降低，而温度降低会导致空气相对饱和湿度的增加，水分更容易产生凝露，从而引发故障。