电压互感器异常运行情况有预告音响信号动作、“电压回路断线”光字牌亮、表计指示异常、互感器过热冒烟等多种现象。主要包括以下四方面故障：
1.二次侧熔丝熔断
处理方法：先判断是什么设备电压互感器发生故障，退出可能误动的保护装置，再判断是二次侧熔丝哪一相熔断。
在电压互感器二次侧熔丝下端，用万用表分别测量两相之间电压是否都为100伏。如果上端是100伏，下端没达到100伏，则是二次侧熔丝熔断。通过对两相之间上下端交叉测量来判断是哪一相熔丝熔断，并且进行更换。
如果测量熔丝上端电压没有100伏，有可能是电压互感器隔离开关辅助接点接触**或一次侧重熔丝熔断。通过对电压互感器隔离开关辅助接点两相之间，上下端交叉测量判断是电压互感器隔离开关辅助接点接触**还是一次侧熔丝熔断。如果是电压互感器隔离开关辅助接点接触**应进行调整。如果是电压互感器一次侧熔丝熔断，则拉开电压互感器隔离开关进行更换。
2.一次侧熔断器熔断
处理方法：与二次侧熔丝熔断一样。要注意电压互感器一次侧熔断器座在装上高压熔断器后，弹片是否有松动现象。
3.冒烟损坏
处理方法：如果在冒烟前一次侧熔断器从未熔断，而二次侧熔丝多次熔断，且冒烟不严重无绝缘损伤特征，在冒烟时一次侧熔断器也未熔断，则应判断为二次绕组间短路引起冒烟。在二次绕组冒烟而没有影响到一次绝缘损坏之前，立即退出有关保护、自动装置，取下二次侧熔断器，拉开一次侧重隔离开关，停用电压互感器。
对充油式电压互感器，如果在冒烟时，又伴随较浓臭味，电压互感器内部有不正常噪声、绕组与外壳或引线与外壳之间有火花放电、冒烟前一次侧熔断器熔断2～3次等现象之一时，应判断为一次侧绝缘损伤而冒烟。如是发电机电压互感器冒烟，则应立即用解列发电机方法;如是母线电压互感器则用停母线方法停用电压互感器。此时，决不能用拉开隔离开关的方法停用电压互感器。
4.铁磁谐振
处理方法：选择励磁特性好的电压互感器或改用电容式电压互感器。在同一个10千伏配电系统中，应尽量减少电压互感器台数。在三相电压互感器一次侧中性点串接单相电压互感器或在电压互感器二次侧开口三角处接入阻尼电阻。在母线上接入一定大小的电容器，使容抗与感抗的比值小于0.01。也可以在系统中性点装设消弧线圈。还可以采用自动调谐原理的接地补偿装置，采用过补、全补和欠补的运行方式来解决此问题。
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