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    變壓器繞組中的波過程及防雷保
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    夏季是雷電的頻發季節,對電力設備造成了很大的威脅。當變電站受到雷電波人侵時,變壓器中繞組的主絕緣和縱絕緣就會受到沖擊電壓的影響。本文通過詳細分析變壓器繞組中波過程的基本規律,給出了變壓器絕緣結構和變電站防雷保護接線方法。

      1變壓器繞組中的波過程1.1單相變壓器繞組內的波過程由于變壓器繞組的結構特點,在沖擊電壓作用下,電磁費合尤為復雜。單相變壓器繞組等值電路如所示,中I.為沿繞組篼度方向單位長度的電感,分別表示沿繞組高度方向單位長度的對地電容與匣間電容。

      w卜==U0e~(1)財a=々f由,這樣可能造成開路的中壓端套管閃絡。因此在中壓端與斷路器之間應裝設一組避雷器,以便在中壓端斷路器開路時,保護中壓端繞組的絕緣。

      當高壓側開路,中壓側有一雷電波I/.'侵人時,初始和穩態分布如(b)所示,由中壓端Y到開路的高壓端4的穩態分布,是由中壓端/T到中性點0穩態分布的電磁感應形成的,高壓端穩態電壓為W/.'.在振蕩過程中端的電位可達2A:/.',這將危及開路的高壓繞組。因此,在高壓側與斷路器之間也應裝一組避雷器。當中壓側有出線(相當于水經線路波阻抗接地),高壓側有雷電波人侵時,雷電波電壓將大部分加在繞組上,可能使繞組損壞。同樣,中壓側進波,高壓側有出線時,情況與上述類似。這種情況,顯然兒1'繞組越短(即變比尺越?。r,越危險。為此,當變比小于1.25時,在A4'之間應裝設一組避雷器。

      U)高壓端4進波(b)中壓端/T進波自耦變壓器電位分布1一初始電壓分布;2―穩態電壓分布;3―最大電位包絡線。

      自耦變壓器的防雷接線如(a),也可以采用(b)所示的避雷器保護方式。與8(a)相比,它可以節省避雷器原件,但引線比較麻煩,還需驗算自耦繞組任一側接地短路條件下,避雷器所承受的最高工頻電壓不應超過其滅弧電壓。

      2.1.3變壓器中性點保護在中性點直接接地的系統中,為了減少單相接地的短路電流,有部分變壓器的中性點采取不接地運行。

      此時,變壓器的中性點需要保護。

      llOkV以下電力網,中性點是非直接接地的。

      35~66kV中性點雷害較少,一般不需保護。對于中性點非直接接地的個別llOkV的電網,變壓器中性點是全絕緣的,此時由于線路上裝有避雷線而線路的絕緣較篼,中性點也不需要保護。

      但在多雷區單路進線的中性點非直接接地的35llOkV變電站,宜在中性點加裝避雷器保護。裝有消弧線圈的變壓器且有單路進線的可能性時,也應在中性點上加裝避雷器,并且后者在非雷雨季節也不許退出運行,以限制操作過電壓。所有這些避雷器的額定電壓都可按線電壓選擇,至少不應低于相電壓,具體按表2,部分變壓器中性點是不接地的,如果中性點是半絕緣的,就要進行保護。這是因為對于中性點不接地的變壓器,當雷電波從線路侵人變電站到達變壓器中性點時,對于三相同時進波,雷電波在中性點全反射,產生近2倍人射波過電壓,幅值很高,將危及變壓器中性點絕緣。這種情況雖屬少見,但在單臺變壓器的變電站中,如果變壓器中性點絕緣損壞,損失慘重,故需在中性點加裝一個與首端有同等電壓等級的避雷器。

      避雷器選擇方法是,滅弧電壓高于單相接地時中性點電位升高,殘壓低于中性點沖擊耐壓值。為可靠滅弧,中性點避雷器至少采用滅弧電壓為35%(為系統最高運行線電壓)的避雷器,一般用40%避雷器。對于220kV變壓器的半絕緣中性點,則用Y1.5W-96/260避雷器保護即可。變壓器中性點使用金屬氧化鋅避雷器保護時,應符合下列要求:避雷器的持續運行電壓和額定應不低于DI/T620避雷器能承受所在系統的暫時過電壓和操作過電壓能量。

      篼壓側,110~220kV系統中部分變壓器中性點不接地,只需在部分變壓器中性點上加裝對地的間隙,其間隙距離的選擇應保證只在內部過電壓下動作,而在雷電過電壓時不動作。

      500kV變壓器的中性點直接接地或經小電抗接q地,其絕緣水平為35kV級,并用相應等級的避雷器2.2配電變壓器保護610kV配電線路絕緣水平低,直擊雷常使線路絕緣閃絡,但大部分雷電流流入大地,限制了侵入波以及通過避雷器的雷電流幅值;加之避雷器與變壓器靠的很近,兩者之間電位差很小,因此可以不設進線保護。

      考慮變壓器的正反變換過電壓,在高低壓側均應安裝避雷器,保護接線如所示,避雷器的接地線應與變壓器金屬外殼,以及低壓側中性點連在一起三點聯合接地,降低高壓繞組上的電壓。

      配電變壓器的保護接線3結論本文詳細分析了變壓器繞組中的波過程,并針對雷電波在變壓器繞組的規律及發展過程,提出了具體的變壓器防雷保護措施。此對變電站變壓器的防雷保護具有一定的指導意義。

    作者:未知 點擊:3306次 [打印] [關閉] [返回頂部]
    本文標簽: 變壓器繞組中的波過程及防雷保護研究
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