当前位置:文档之家› 真空断路器断开空载变压器的过电压限制

真空断路器断开空载变压器的过电压限制

真空断路器断开空载变压器的过电压限制
真空断路器断开空载变压器的过电压限制

真空断路器断开空载变压器的过电压限制

摘要:对真空断路器断开空载变压器的过电压原理进行了阐述,对过电压的限制措施进行了分析,并详细分析了两种常用的保护装置。

关键词:真空断路器变压器过电压限制措施

0引言

真空断路器较其他断路器有以下优点:机械寿命长、尺寸小、重量轻、无火灾危险,最初用在需经常操作的地方和有防爆要求的地方。近年来,随着经济的增长,高层建筑负荷的增长,防火要求的提高,真空开关的应用有了迅速的发展。真空开关在切断空载变压器回路时会产生较高的过电压,大大超过变压器的绝缘水平,因此需要进行过电压保护。下面参考有关试验数据,对真空开关开断空载变压器时,产生过电压的原理及几种过电压保护装置的保护原理进行分析和探讨。

1切空载变过电压产生原理

1.1截流过电压产生原理

截流过电压是指真空开关开断空载变压器的小电感电流时,由于真空开关的强分断能力,出现电流在未到达自然零点前被强行开断的现象。这主要是由于电弧电流较小时,阴极斑点提供的金属蒸汽不够充分和稳定引起的。真空电弧主要由电极在分断瞬间受热引起金属蒸发而形成。电弧使电极表面出现一些斑点,这些斑点上的金属会不断熔化和蒸发来维持真空电弧。开断大电流时,金属蒸汽充分蒸发,电弧比较稳定,是在工频电流自然过零时断弧。试验证明,开断几百至几千安的交流电流时,一般不会发生截流现象。开断小电流时,如空载变压器激磁电流(一般只有额定电流的0.6%~2%)。由于弧柱扩散速度太快,阴极斑点附近的金属蒸汽压力和温度剧降,使金属质点的蒸发不能维持弧柱的扩散,造成电流到达零点之前的某一瞬时值Ij时发生强制熄弧即截流(如图2)。

如图1,C为变压器对地等效电容,L为变压器励磁电感。假定截流在i=Ij时发生,即Ij=Imsinα,由于截流,使回路中电流变化率di/dt很大,电感上的压降UL=Ldi/dt很大,形成过电压。从能量角度阐述,截流瞬间,绕阻中储有磁场能量LI2j/2,在电容中储有电

场能量,这些储存的能量在L-C回路中振荡,振荡频率f

=,由于C值一

般很小,所以当全部储能都转化为电场能的瞬间,在电容C上将出现很高的过电压,即截流过电压。最大的过电压为Z为特性阻抗,η

为转化系

m

数。

1.2切空载变截流过电压中的重燃

实际上,切空载变压器时,刚截流的初始阶段,触头分开距离很短,触头间介电强度很有限,并按一定的速度逐渐增长,而恢复电压却因高频振荡升高得很快,恢复场强等于介电强度时,发生第一次重燃。C上的电荷通过C~K~CS回路进行高频放电,其储能迅速消耗掉,C上电压迅速降低到电源电压U0。当再次断弧时,在高频放电时间内,因部分能量已被消耗掉,故此时的电感电流及其总磁场能比原来小一些,第二次恢复电压的幅值也比第一次小一些。接下来电弧的多次重燃使得电感中的储能越来越小,限制了最大可能的过电压,实测也证实了这一点。

由文献[1]可知,当空载变压器从一侧分闸而引起过电压时,由于主磁通穿过整个铁芯,其他各个绕组也会按变比关系感应出同样倍数的过电压。由于高压绕组绝缘裕度较中低压侧小,故从中低压侧分闸的截流过电压对高压绕组的威胁更应引起注意。

2切空载变截流过电压计算

真空开关开断一台空载状态的S9-500/10变压器,I0%=1.2,每相对地电容C=5000pF,ηm取0.4。计算如下:(I0小于1A时,取Ij=I0;I0大于1A时,取Ij=1A)

来源:https://www.doczj.com/doc/c99993336.html,

一般油浸变压器,通常过电压不会很高,但其耐电强度高,杂散电容大,通常过电压不会产生很大危害;但对耐冲击强度不高的干式变压器或需频繁操作的电弧炉变压器来说,会产生较高的有害过电压,应特别防护。由文献[2]可知,一般变压器容量越小,其特性阻抗Z越大,过电压越高。通过上述计算值也可看出。

3限制截流过电压的措施

根据公式,降低过电压,应降低截流值Ij或降低特性阻抗Z(即降低电感L或增大电容C)。已有设备的电感不可能改变,所以降低过电压应限制截流值Ij或增大电容值C。真空开关与负载之间总是有一定长度的电缆进行连接的,电缆本身存在的分布电容使特性阻抗Z降低,降低过电压。

限制过电压可采用以下措施:(1)使用低截流值的真空开关(使用低截流值的真空灭弧室、使用分闸速度可调的操动机构);(2)安装保护装置(安装MOA、安装RC吸收装置、安装大容量稳压装置);(3)开关与变压器之间采用一定长度的电缆线。

3.1使用低截流值的真空开关

(1)改进触头

大量试验与实践证明,截流值Ij主要取决于触头的金属材料,一般来说,触头材料的饱和蒸汽压力越高,导热系数越小,截流值就越低;反之,则越高。而技术上对真空开关触头的要求是多方面的,既要求触头的截流值低,又要求开关有很强的分断能力(即可分断大电流的能力),还要求在动、静触头分开时具有较高的介电强度,单一的金属材料很难满足要求。因此,常用多元合金或在多孔的高熔点金属(如钨、铬等)触头上浸渍低熔点合金(铜或铜合金)。这种触头的阴极斑点可喷发相对较多的金属蒸汽,在满足其他性能的要求下尽量降低截流值。

(2)开关的分闸速度由固定值变为可调

开断大电流时采用高速分闸,开断小电流时调为低速分闸。这对开关厂提出了较高的要求。这也顺应了开关智能化的潮流。

3.2并联氧化锌避雷器MOA

在中性点不接地系统中,MOA必须承受单相接地弧光接地过电压的长期作用,时间可

以是2小时,因此使用MOA 时必须提高其直流1mA 参考电压,导致MOA 残压升高,只能勉强与变压器的出厂直流耐压值配合,保护效果较差。

3.3 采用RC 吸收装置

如图3,未接入R C 吸收装置时,Q F 断开后,C 、L 组成振荡电路,振荡频率很高,幅值也很高。接入R C 吸收装置后C 1>>C 0,C 0可忽略不计,振荡电路变成R 、C 1、L 回路,微分方程为

RC 吸收装置原理的核心就是用来改变电路的工作状态,将振荡电路改为非振荡电路,从而抑制过电压。从以上分析可知,只有R 、C 1比较大时,非振荡条件才能得到满足,R C 吸收装置是目前应用最多的限压装置,且效果很好。文献[3]中推荐了三种RC 吸收装置,前两种在使用中有可能出现跳闸和电阻烧坏现象,其中的双路RC 吸收装置为前两种的改进型(如图4),经使用的电路从未出现过问题,应推广使用。一般R1取100Ω,C1取0.1μF ,C2取0.01~0.1μF 。

3.4 采用大容量稳压装置

如图5所示,L 为归算到次级绕组某一相的激磁电感,反向联接的整流管B 和电解电容器

C 组成一个双极整流电路。正常情况时,电容器被充电,其直流电压等于低压绕组端电压的幅值Em 。如在L 两端产生截流过电压而高于E m ,将对电容C 充电,由于C 值很大,端电压将基本保持不变,从而达到了稳压的目的。假定激磁电流在幅值Im 截流,电磁能的转化系数为ηm ,电容器两端的最大充电电压(即变压器绕组上的允许过电压)为kE m ,可得下式

源:https://www.doczj.com/doc/c99993336.html,

文献[4]中介绍了在大连钢厂使用ZN3-10型真空开关对4000kVA 电弧炉变压器进行的空载分闸试验。部分数据如下:在变压器高、低压侧无保护的情况下,实测高压对地过电压最大为3倍,相间过电压最大为4倍;在变压器高压侧有MOA 保护的情况下,实测高压对地过电压最大为2.8倍,相间过电压最大为3.6倍;在变压器低压侧加装大容量稳压装置后,实测高压对地过电压最大为1.4倍,相间过电压最大为1.34倍。

3.5 对真空开关开断空载干式变压器应特别防护

干式变压器难燃、耐潮、体积小、维护方便,主要用于高层建筑、地铁、煤矿、石油化工等“三防”要求高的场所。而这些场所的开关常选用真空开关。由以上分析可知,干式变压器耐冲击强度不高,而干式变压器上的过电压一般较高,危害很大,应注意防护。而且电压越高,容量越小,其特性阻抗Z 越大,过电压越高,应特别防护。

4 结束语

由于真空开关开断空载变压器时过电压的大小与真空开关触头材料、触头结构形式、被保护设备的参数等有关,不同厂家的产品用在不同的环境中的结果都有较大不同,实际上很难用公式精确计算,一般要在具体环境下通过试验确定,虽然厂家也提供了一些相关的数据,如ABB 公司提供的参数表明,其真空开关(铜铬触头)开断空载变压器时,过电压一般不超过3倍相电压,且一般不需要保护。但厂家的参数一般只是平均值,只能说明过电压超过3倍相电压的概率很小,并不是不会出现3倍及以上的过电压。采取限制措施是必要的。 参考文献:

[1]陈维贤.内部过电压基础[M ].北京:电力工业出版社,1981.

[2]谢小平,陈刚,黄立培.电气设备设计计算手册[Z ].北京:国防工业出版社,1992.

[3]谢书勇.真空断路器操作过电压的保护装置—阻容保护器[M].高压电器,1997(6):15-18.

[4]陈维贤.电网内部过电压和可控感性补偿—陈维贤论文集[C].武汉:湖北科学技术出版社,2000.来源:https://www.doczj.com/doc/c99993336.html,

真空断路器断开空载变压器的过电压限制

编号:AQ-JS-02373 ( 安全技术) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 真空断路器断开空载变压器的 过电压限制 Over voltage limit of vacuum circuit breaker breaking off no load transformer

真空断路器断开空载变压器的过电 压限制 使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。 一、切空载变过电压产生原理 1.截流过电压产生原理。 截流过电压是指真空开关开断空载变压器的小电感电流时,由于真空开关的强分断能力,出现电流在未到达自然零点前被强行开断的现象。这主要是由于电弧电流较小时,阴极斑点提供的金属蒸汽不够充分和稳定引起的。真空电弧主要由电极在分断瞬间受热引起金属蒸发而形成。电弧使电极表面出现一些斑点,这些斑点上的金属会不断熔化和蒸发来维持真空电弧。开断大电流时,金属蒸汽充分蒸发,电弧比较稳定,是在工频电流自然过零时断弧。试验证明,开断几百至几千安的交流电流时,一般不会发生截流现象。开断小电流时,如空载变压器激磁电流(一般只有额定电流的0.6%~

2%)。由于弧柱扩散速度太快,阴极斑点附近的金属蒸汽压力和温度剧降,使金属质点的蒸发不能维持弧柱的扩散,造成电流到达零点之前的某一瞬时值Ij时发生强制熄弧即截流。C为变压器对地等效电容,L为变压器励磁电感。假定截流在i=Ij时发生,即Ij=Imsina,由于截流,使回路中电流变化率di/dt很大,电感上的压降U1=Ldi/dt很大,形成过电压。从能量角度阐述,截流瞬间,绕阻中储有磁场能量Li2j/2,在电容中储有电场能量CU20/2,这些储存的能量在L—C回路中振荡,振荡频率f0=1/2πLC,由于C值一般很小,所以当全部储能都转化为电场能的瞬间,在电容C上将出现很高的过电压,即截流过电压。 2.切空载变截流过电压中的重燃。 实际上,切空载变压器时,刚截流的初始阶段,触头分开距离很短,触头间介电强度很有限,并按一定的速度逐渐增长,而恢复电压却因高频振荡升高得很快,恢复场强等于介电强度时,发生第一次重燃。C上的电荷通过C~K~CS回路进行高频放电,其储能迅速消耗掉,C上电压迅速降低到电源电压U0。当再次断弧时,在高

变压器的过电压保护

变压器是电网变换电压和传送电能的电气设备,是电网向用户供电的载体,变压器的安全可靠运行情系万家灯火。然而在电网运行中由于诸多原因会产生过电压,而变压器的绝缘水平相对比较薄弱,在变压器损坏的原因中,过电压造成损坏的概率最大。在电网运行中因某种原因产生过电压,必将导致变压器的损坏,其绝缘水平主要由雷电击耐受电压和工频耐受电压来决定。 过电压系指对绝缘有危险的突然电压升高,这种非正常的电压升高,其幅值可达设备额定电压的几倍以上,严重威胁变压器绝缘的安全,若过电压持续时间较长,必将造成变压器的损坏。为确保电网运行中变压器的安全,除选用优质的变压器外,还要对变压器设置合理有效的过电压保护措施。 一、电网过电压产生的机理 电力系统的过电压一般可分为暂时过电压(工频过电压、谐振过电压、弧光接地过电压)、操作过电压、雷电过电压等。暂时过电压主要由单相接地故障、谐振等引起的。谐振过电压是电网中电气设备发生故障,或频繁操作设备引起电网中电感和电容匹配而构成谐振回路,在一定条件激发下产生电能、磁能转换而引起的过电压,如是变压器的励磁电感和对地电容产生的铁磁谐振,其引起的过电压会更高。弧光接地过电压系因系统发生单相接地故障,在接地点因弧光放电而引起的过电压。 操作过电压系因电网状态的突变而引起电磁场能量的急剧变化,或投切大容量设备,或是对设备的操作失误等而引起能量快速释放时产生的过电压。主要表现在空载线路、变压器的开断和重合闸等。 雷电过电压是大气中带有大量正电荷雷云与带负电荷雷云相遇时,发生雷云放电而引起的过电压。雷电过电压可分为直击雷过电压和感应过电压。直接雷过电压是雷云直接对设备、构件等导体的放电产生的,而感应过电压则是电磁场的急剧变化而产生的。 二、电网过电压对变压器的危害 电网中产生的几种过电压,真正对变压器绝缘和保护装置产生影响的,主要取决于过电压的波形。幅值和持续时间。考核设备绝缘水平的电压波形有三种:短波前的雷电波、长波前的操作波和低频电压波。设备绝缘对雷电、操作或工频电压的耐受能力应由相应的波形电压来检验。 在过电压对变压器造成损坏的事故中,雷电过电压导致绝缘击穿损坏的机率最多。当电网遭受雷击时,在线路导线上会产生一种振幅很大,作用时间很短的非周期性脉冲电压波,它以光速沿线传输,先在线路避雷器放电,余波经变压器入地,当余波经变压器保护的避雷器时,将产生电压降(残压)而作用在变压器上。假如变压器与避雷器之间存在一定电气距离,残压在进入前会在这段距离的导线振荡而导致电压的升高,造成加在变压器上电压高于残压,从而对变压器绝缘安全造成威胁。所以在安装变压器的保护避雷器时,应尽量实现避雷器和变压器保持零距离。

变压器的空载试验和短路试验等各类知识点

变压器的空载试验和短路试验 变压器的空载试验指的是通过变压器的空载运行来测定变压器的空载电流和空载损耗。一般说来,空载试验可以在变压器的任何一侧进行。通常将额定频率的正弦电压加在低压线圈上而高压侧开路。为了测出空载电流和空载损耗随电压变化的曲线,外施电压要能在一定范围内进行调节。 变压器空载时,铁芯中主磁通的大小是由绕组端电压决定的,当变压器施加额定电压时,铁芯中的主磁通达到了变压器额定工作时的数值,这时铁芯中的功率损耗也达到了变压器额定工作下的数值,因此变压器空载时输入功率可以认为全部是变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时,空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。 变压器的短路试验通常是将高压线圈接至电源,而将低压线圈直接短接。由于一般电力变压器的短路阻抗很小,为了避免过大的短路电流损坏变压器的线圈,短路试验应在降低电压的条件下进行。用自耦变压器调节外旋电压,使电流在0.1~1.3倍额定电流范围变化。原边电流达到额定值时,变压器的铜损相当于额定负载时的铜损,因外施电压较低,铁芯中的工作磁通比额定工作状态小得多,铁损可以忽略不计,所以短路试验的全部输入功率基本上都消耗在变压器绕组上,短路试验可测出铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%,其数值随变压器容量的增大而下降。 变压器空载试验和负载试验的目的和意义 变压器的损耗是变压器的重要性能参数,一方面表示变压器在运行过程中的效率,另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压,其它线圈开路的情况下,测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示,即: 进行空载试验的目的是:测量变压器的空载损耗和空载电流;验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求;检查变压器铁心是否存在缺陷,如局部过热,局部绝缘不良等。

真空断路器操作过电压的抑制方法

真空断路器操作过电压的产生与抑制方法 一、真空开关有两个方面的操作过电压: 1、合闸操作过电压 2、分闸操作过电压(截流过电压) 二、操作过电压的抑制方法 1、对于合闸操作过电压,可以采用永磁操动机构进行同步合闸,使 变压器在空载合闸过程中避免了操作过电压的产生和涌流的出现。 2、众所周知,真空断路器在开断短路电流时,一般不会出现操作过 电压,因为在开断短路电流过程中不会产生截流现象,多数情况是出 现在过载电流时的开断或正常时的开断。在了解抑制合闸操作过电压 (截流过电压)方法之前,我们先了解分闸操作过电压的产生原因和 影响过电压的因素,从中找出抑制过电压的有效方法: 3、分闸(截流)过电压的产生过程 图1为空载高压感应变压器的单相等值电路,其中L0为电源电感,C0为母线对地电容,L为变压器的漏感,C为变压器为地电容,Lk为C0—C回路中连线电感。QF为断路器。当通过QF断开高压感应变压器时,由于断路器的灭弧能力是按断开大电流设计的,可能在电流到达零之前,发生强制熄灭,这就是断路器的载流现象。图2为电流被截断的情况,图中I0为载断电流,由于断路器的截流,在变压器漏抗中将储存有?LI20的磁能,如截流瞬间 电机上的相电太为U0,此时在电机的等值电空中储存的电能为?CU20,电流被截流后,电容、电感回路中发生高频振荡,即产生截流过电压。近图1 单相等值回路可列出回路方程

du 1 C --- + -- ∫udt= 0 (1) dt L d2u 1 即----- + ---- = 0 由此方程得 dt2 LC U = a1sinω0t + a2cosω0t (2) QF为断路器。当通过QF断开高压感应电动机时,由于断路器的灭弧能力 1 是按断开ω0 = ---- ,若t = 0时,u(0) = u0 √LC du 由(2)得a2= -u0,i1 = -C--- = -C[a1ω0cosω0t–a2ω0sinω0t] (3) dt L 若t = 0时,i(0) = I0,由(3)式得a1= -I0√--- . C L 则电动机的端电压为u L = -I0√----sinω0t–u0cosω0t (4) C L 其中,-I0√---sinω0t为电感上中的磁场能量引起的过渡振荡分量c ,也就是截流过电压,-u0cosω0t为电容C中电场能量引起的过渡振荡分量,它与第一项相位差90°所以高频振荡电压的最大幅值 L 为Um = √I02--- 。实际上由于回路中是有损耗的,电感中储存的磁能 C 不能全部变成电场能量,实测值要小于计算值。

浅析变压器的过电压现象及其保护措施

【tips】本文由李雪梅老师精心收编,值得借鉴。此处文字可以修改。 浅析变压器的过电压现象及其保护措施 论文导读:变压器运行时,如果电压超过它的最大允许工作电压,称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害,甚至使绝缘击穿。匝间电容相对于对地电容愈大时,则电压的起始分布愈均匀,电压梯度越小,因此增加匝间电容是有效的过电压保护措施。 关键词:变压器,过电压,保护措施 变压器运行时,如果电压超过它的最大允许工作电压,称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害,甚至使绝缘击穿。过电压分为内部过电压和大气过电压两种。输电线路直接遭雷击或雷云放电时,电磁场的剧烈变化所引起的过电压称为大气过电压(外部过电压);当变压器或线路上的开关合闸或拉闸时,因系统中电磁能量振荡和积聚而产生的过电压称为内部过电压。变压器的这两种过电压都是作用时间短促的瞬变过程。科技论文。内部过电压一般为额定电压的3.0-4.5倍,而大气过电压数值很高,可达额定电压的8-12倍,并且绕组中电压分布极不均匀,端头部分线匝受到的电压很高。因此,必须采取必要的措施,防止过电压的发生和进行有效的保护。 过电压在变压器中破坏绝缘有两种情况,一是将绕组与铁心(或油箱)之间的绝缘高压绕组与低压绕组之间的绝缘(这些绝缘称为主绝缘)击穿;另一种是在同一绕组内将匝与匝之间或一段绕组与另一段绕之间的绝缘(这些绝缘称为纵绝缘)击穿。由于过电压时间极短,电压从零上升到最大值再下降到零均在极短的时间内完成,因而具有高频振荡的特性,其频率可达100kHZ以上。在正常运行时,电网的频率是50HZ,变压器的容抗很大,而感扩ωL很小,因此可以忽略电容的影响,认为电流完全从绕组内部

2.1变压器的空载运行

1、根据变压器内部磁场的实际分布和所起的作用不同,通常把磁通分为主磁通和漏磁通,前者在铁芯内闭合,起传递能量作用,后者主要通过变压器油等闭合,起漏抗压降作用。 2、变压器空载电流由空载电流有功分量和空载电流无功分量两部分组成,前者用来供铁耗,后者用来漏抗压降。 3、变压器励磁电流的大小受电源电压、电源频率、一次绕组匝数、铁芯材质和铁芯几何尺寸等因素的影响。 4、变压器等效电路中的是对应于主磁通的电抗,是表示铁损等效的电阻。 5、变压器的漏抗,铁耗,今在一次施加很小的直流电压,二次开路,此时0,0。 6、一台已制成的变压器,在忽略漏阻抗压降的条件下,其主磁通的大小主要取决于电源电压 和频率,与铁心材质和几何尺寸无关(填有关、无关)。

7、建立同样的磁场,变压器的铁心截面越小,空载电流;一次绕组匝数越多,空载电流,铁心材质越好,空载电流。 8、变压器一次绕组匝数减少,额定电压下,将使铁心饱和程度,空载电流, 铁耗,二次空载电压,励磁电抗。 9、变压器一次绕组匝数、铁心截面一定,当电源电压及频率均减半,则铁心磁密,空载电流。 10、变压器空载运行时一次绕组空载电流很小的原因是。 (A)原绕组匝数多电阻大; (B)原绕组漏抗很大; (C)变压器的励磁阻抗很大。 11、一台的单相变压器空载运行,一次侧接220V 时铁心主磁通为,二次侧接110V时铁心主磁通为,则。(A);

(B); (C)。 12、变压器其他条件不变,若一次侧匝数增加10%,及的大小将。 (A)增加到原来的1.1倍,不变,增大; (B)增加到原来的1.1倍,不变,减少; (C)增加到原来的1.21倍,不变,增大; (D)增加到原来的1.21倍,不变,减少; 13、某三相电力变压器,下面数据中有一个是励磁电流的倍数,它应该是。 (A)28.87A; (B)50A; (C)2A; (D)10A。

变压器保护定值整定

变压器定值整定说明 注:根据具体保护装置不同,可能产品与说明书有不符之处,以实际产品为主。 差动保护 (1)、平衡系数的计算 1 2 3 4 5 侧的二次电流。如果按上述的基准电流计算的平衡系数大于4,那么要更换基准电流I b,直到平衡系数满足 0.1

I n 为变压器的二次额定电流, K rel 为可靠系数,K rel =1.3—1.5; f i(n)为电流互感器在额定电流下的比值误差。f i(n)=±0.03(10P ),f i(n)=±0.01(5P ) ΔU 为变压器分接头调节引起的误差(相对额定电压); Δm 为TA 和TAA 变比未完全匹配产生的误差,Δm 一般取0.05。 一般情况下可取: I op.0=(0.2—0.5)I n 。 (3) I res.0(4) a I Δm 2=0.05; b 、 式中的符号与三圈变压器一样。 最大制动系数为: K res.max =res unb.max rel I I K Ires 为差动的制动电流,它与差动保护原理、制动回路的接线方式有关,对对于两圈变压器I res = I s.max 。 比率制动系数:

K= res.max res.0res.max op.0res.max /I I -1/I I -K 一般取K=0.5。 (5)、灵敏度的计算 在系统最小运行方式下,计算变压器出口金属性短路的最小短路电流I s.min ,同时计算相应的制动电流I res ;在动作特性曲线上查出相应的动作电流I op ;则灵敏系数K sen 为: K sen = op I I 要求K sen ≥(6)(7 式中:I K I e (81、低电压的整定和灵敏度系数校验 躲过电动机自起动时的电压整定: 当低电压继电器由变压器低压侧电压互感器供电时, U op=(0.5~0.6)U n 当低电压继电器由变压器高压侧电压互感器供电时, U op=0.7U n 灵敏系数校验

变压器的过电压现象及其保护措施

变压器的过电压现象及其保护措施 1 问题提出 变压器运行时,如果电压超过其最大允许工作电压,称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害,甚至使绝缘击穿。过电压分为操作过电压和大气过电压两种。输电线路直接遭雷击或雷云放电时,电磁场的剧烈变化所引起的过电压称为大气过电压;当变压器或线路上的开关合闸或拉闸操作时,因系统中电磁能量振荡和积聚而产生的过电压称为操作过电压。变压器的这两种过电压都是作用时间短促的瞬变过程。 操作过电压一般为额定电压的3.0~4.5倍,而大气过电压数值很高,可达额定电压的8~12倍,并且绕组中电压分布极不均匀,进线端头部分线匝承受的电压很高。因此,必须采取必要的措施,防止过电压的发生和进行有效的保护。 过电压在变压器中破坏绝缘有两种情况,一是将绕组与铁心(或油箱)之间的绝缘、高压绕组与低压绕组之间的绝缘(这些绝缘称为主绝缘)击穿;另一种是在同一绕组内将匝与匝之间或一段绕组与另一段绕组之间的绝缘击穿。 由于过电压时间极短,电压从零上升到最大值再下降到零均在极短的时间内完成,因而具有高频振荡的特性,其频率可达100kHz以上。在正常运行时,电网的频率是50Hz,变压器的容抗很大,而感抗ωL很小,因此可以忽略电容的影响,电流完全从绕组内部流过。 2 原因分析

以下简单说明两种不同类型过电压产生的原因: (1)操作过电压 在一般的电网中,使用的绝大多数是降压变压器,下面以降压变压器空载拉闸操作为例说明操作过电压产生的原因。 根据变压器参数的折算法可知,把二次侧(低压侧)电容折算到一次侧(高压侧)时,电容折算值很小,因此二次侧电容的影响可以略去不计。这就是说,空载时可以忽略二次侧的影响。就一次绕组来说,由于每单位长度上的对地电容CFe''是并联的,故对地总电容值为: CFe=ΣCFe'' 由于一次侧单位长度上的匝间电容Ct''是串联的,故其匝间总电容值为: Ct=1/(Σ1/Ct'') 在电力变压器中,通常CFe>>Ct,所以定性分析时,匝间电容的影响也可略去不计。 空载变压器从电网上拉闸时,如果空载电流的瞬时值不等于零而是某一数值Ia,这时相应的外施电压瞬时值为Ua。于是在拉闸操作瞬间,一次侧电感L1中储藏的磁场能量为1/2(L1Ia2),电容CFe上储藏的电场能量为1/2(CFeUa2)。由于这时变压器的电路是由电感L1和电容CFe并联的电路,故在拉闸操作瞬间,回路内将发生电磁振荡过程。在振荡过程中,当某一瞬间电流等于零时,此时磁场能量全部转化为电场能量,由电容吸收,电容上的电压便升高到最大值Ucmax。 当拉闸操作电流和电容上的电压一定时,绕组的电感愈大,对地

零序电流保护的整定计算-精选.

零序电流保护的整定计算 一、变压器的零序电抗 1、Y/△联接变压器 当变压器Y侧有零序电压时,由于三相端子是等电位,同时中性点又不接地,因此变压器绕组中没有零序电流,相当于零序网络在变压器Y侧断开(如图1所示)。 图1:Y/△联接变压器Y侧接地短路时的零序网络 2、Y0/△联接变压器 当Y0侧有零序电压时,虽然改侧三相端子是等电位,但中性点是接地的,因此零序电流可以经过中性点接地回路和变压器绕组。

每相零序电压包括两部分:一部分是变压器Y0侧绕组漏抗上的零序电压降I0XⅠ,另一部分是变压器Y0侧的零序感应电势I lc0X lc0(I lc0为零序励磁电流,X lc0为零序励磁电抗)。由于变压器铁芯中有零序磁通,因此△侧绕组产生零序感应电势,在△侧绕组内有零序电流。由于各相零序电流大小相等,相位相同,在△侧三相绕组内自成回路,因此△侧引出线上没有零序电流,相当于变压器的零序电路与△侧外电路之间是断开的。所以△侧零序感应电势等于△侧绕组漏抗上的零序电压降I0’XⅡ。 Y0/△联接变压器的零序等值电路如图2所示。由于零序励磁电抗较绕组漏抗大很多倍,因此零序等值电路又可简化,如图3所示。在没有实测变压器零序电抗的情况下,这时变压器的零序电抗等于0.8~1.0倍正序电抗。即:X0=(0.8~1.0)(XⅠ+XⅡ)= (0.8~1.0)X1。 本网主变零序电抗一般取0.8 X1。

图2:Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络 图3:Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络简化 二、零序电流保护中的不平衡电流 实际上电流互感器,由于有励磁电流,总是有误差的。当发生三相短路时,不平衡电流可按下式近似地计算: I bp.js=K fzq×f wc×ID(3)max 式中K fzq——考虑短路过程非周期分量影响的系数,当保护动作时间在0.1S以下时取为2;当保护动作时间在0.3S~0.1S时取为1.5;动作时间再长即大于0.3S时取为1; f wc——电流互感器的10%误差系数,取为0.1; I D(3)max——外部三相短路时的最大短路电流。 最新文件仅供参考已改成word文本。方便更改

变压器的空载试验和短路试验主要注意问题

变压器的空载试验和短路试验主要注意哪些问题? 一、变压器空载试验和负载试验的目的和意义 变压器的损耗是变压器的重要性能参数,一方面表示变压器在运行过程中的效率,另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。 变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压,其它线圈开路的情况下,测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示,即: 进行空载试验的目的是:测量变压器的空载损耗和空载电流;验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求;检查变压器铁心是否存在缺陷,如局部过热,局部绝缘不良等。 变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路,在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值,此时所测得的损耗为短路损耗,所加的电压为短路电压,短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的: 此时求得的阻抗为短路阻抗,同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示: 变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的,并且其有功分量和无功分量也对应相等。 进行负载试验的目的是:计算和确定变压器有无可能与其它变压器并联运行;计算和试验变压器短路时的热稳定和动稳定;计算变压器的效率;计算变压器二次侧电压由于负载改变而产生的变化。 二、变压器空载和负载试验的接线和试验方法 对于单相变压器,可采用图1所示的接线进行空载试验。对于三相变压器,可采用图2和图3所示的两瓦特表法进行空载试验。图2为直接测量法,适用于额定电压和电流较小,用电压表和电流表即可直接进行测量的变压器。当变压器额定电压和电流较大时,必须借助电压互感器和电流互感器进行间接测量,此时采用图3接线方式。

真空断路器断开空载变压器的过电压限制(2021新版)

真空断路器断开空载变压器的过电压限制(2021新版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0627

真空断路器断开空载变压器的过电压限制 (2021新版) 一、切空载变过电压产生原理 1.截流过电压产生原理。 截流过电压是指真空开关开断空载变压器的小电感电流时,由于真空开关的强分断能力,出现电流在未到达自然零点前被强行开断的现象。这主要是由于电弧电流较小时,阴极斑点提供的金属蒸汽不够充分和稳定引起的。真空电弧主要由电极在分断瞬间受热引起金属蒸发而形成。电弧使电极表面出现一些斑点,这些斑点上的金属会不断熔化和蒸发来维持真空电弧。开断大电流时,金属蒸汽充分蒸发,电弧比较稳定,是在工频电流自然过零时断弧。试验证明,开断几百至几千安的交流电流时,一般不会发生截流现象。开断小电流时,如空载变压器激磁电流(一般只有额定电流的0.6%~

2%)。由于弧柱扩散速度太快,阴极斑点附近的金属蒸汽压力和温度剧降,使金属质点的蒸发不能维持弧柱的扩散,造成电流到达零点之前的某一瞬时值Ij时发生强制熄弧即截流。C为变压器对地等效电容,L为变压器励磁电感。假定截流在i=Ij时发生,即Ij=Imsina,由于截流,使回路中电流变化率di/dt很大,电感上的压降U1=Ldi/dt很大,形成过电压。从能量角度阐述,截流瞬间,绕阻中储有磁场能量Li2j/2,在电容中储有电场能量CU20/2,这些储存的能量在L—C回路中振荡,振荡频率f0=1/2πLC,由于C 值一般很小,所以当全部储能都转化为电场能的瞬间,在电容C上将出现很高的过电压,即截流过电压。 2.切空载变截流过电压中的重燃。 实际上,切空载变压器时,刚截流的初始阶段,触头分开距离很短,触头间介电强度很有限,并按一定的速度逐渐增长,而恢复电压却因高频振荡升高得很快,恢复场强等于介电强度时,发生第一次重燃。C上的电荷通过C~K~CS回路进行高频放电,其储能迅速消耗掉,C上电压迅速降低到电源电压U0。当再次断弧时,在高

主变压器中性点过电压保护配置原则

由于电力系统运行的需要,110~220 k V有效接地系统的变压器中性点大部分采用不接地运行方式,变压器一般采用分级绝缘结构,绝缘水平相对较低,所以不接地运行的变压器中性点需要考虑对雷电过电压、操作过电压和暂时过电压的保护。 根据DL/T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的有关规定,提出以下保护配置意见: a)对110 kV和220 k V有效接地系统中可能偶然形成的局部不接地系统(如接地变压器误跳开关等原因引起)、低压侧有电源的变压器不接地中性点应装设间隙保护。 b)经验算,如断路器因操作机构故障出现非全相和严重不同期产生的铁磁谐振过电压可能危及中性点为标准分级绝缘、运行时中性点不接地的110 kV和220 k V变压器的中性点绝缘,宜在中性点装设间隙。 c)变压器中性点间隙值的确定应综合考虑 ———间隙的标准雷电波动作值小于主变压器中性点的标准雷电波耐受值;———因接地故障形成局部不接地系统时间隙应动作; ———系统以有效接地方式运行、发生单相接地故障时,间隙不应动作。 2变压器中性点保护配置方式的分析 根据以上配置原则,参照广东省电力试验研究所的试验数据,直径16 mm、水平布置、半球头圆钢的棒-棒间隙放电电压与间隙距离的关系见图1,在Ucp(1±σ)和U50%(1±σ)区间内放电的概率为 99.7%[1]。 2.1变压器中性点绝缘水平的选取 根据GB

311.7-1998《高压输变电设备的绝缘配合使用导则》,对3~220 k V油纸绝缘设备,耐受操作冲击电压的能力为耐受雷电冲击的 0.83倍,其值远超过预期操作过电压水平,所以绝缘水平主要由雷电过电压决定,不需考虑操作过电压的影响。 取中性点绝缘老化累计安全系数为 0.85,参考G B311.1—1997《高压输变电设备的绝缘配合》,取雷电冲击安全系数为0.714,工频电压安全系数为 1.0,则中性点综合耐受雷电冲击裕度系数为 0.6,综合耐受工频裕度系数为 0.85。 主变压器中性点可能出现的最大暂时过电压见表1。 2.2中性点保护的配置方式 我国变压器中性点保护方式一般有: 单独间隙、单独避雷器、间隙与避雷器并联。下面结合常用中性点避雷器型号,对各种绝缘等级的变压器中性点保护方式(见表2)进行讨论。 2.2.135 kV绝缘等级 35 kV中性点绝缘水平为雷电冲击耐受电压185 k V,工频耐受电压85 k V;考虑安全系数后,绝缘水平为雷电冲击耐受电压111 kV,1 min工频耐受电压73 k V。 单独采用110 mm间隙时,间隙雷电冲击放电电压为93~112 k V,工频放电电压为47~57 k V。雷电冲击放电电压和工频放电电压均小于中性点绝缘水平,中性点有效接地系统最大暂时工频过电压下间隙不动作,中性点不接地系

2三段式电流保护的整定及计算

2三段式电流保护的整定计算 1、瞬时电流速断保护 整定计算原则:躲开本条线路末端最大短路电流 整定计算公式: 式中: Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下,保护区末端B母线处三相相间短路时,流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数,一般取1.2~1.3。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验:

式中: X1— —线 路的 单位 阻抗, 一般 0.4Ω /KM; Xsmax ——系统最大短路阻抗。 要求最小保护范围不得低于15%~20%线路全长,才允许使用。 2、限时电流速断保护 整定计算原则: 不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流,且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性,保护1的动作时限应该比保护2大。故: 式中: KⅡrel——限时速断保护可靠系数,一般取1.1~1.2; △t——时限级差,一般取0.5S; 灵敏度校验:

规程要求: 3、定时限过电流保护 定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备 以及相邻线路或元件的远后备。 动作电流按躲过最大负荷 电流整定。 式中: KⅢrel——可靠系数,一般 取1.15~1.25; Krel——电流继电器返回系数,一般取0.85~0.95; Kss——电动机自起动系数,一般取1.5~3.0; 动作时间按阶梯原则递推。 灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。 式中: Ikmin——保护区末端短路时,流经保护的最小短路电流。即:最小运行方式下,两相相间短路电流。 要求:作近后备使用时,Ksen≥1.3~1.5 作远后备使用时,Ksen≥1.2

真空开关的操作过电压及其防护通用版

解决方案编号:YTO-FS-PD518 真空开关的操作过电压及其防护通用 版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

编写人:xxxxx 审核人:xxxxx 真空开关的操作过电压及其防护通 用版 使用提示:本解决方案文件可用于已经体现出的,或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等,所提出的一个解决整体问题的方案(建议书、计划表),同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 目前,真空开关和SF6开关是无油开关的两大主导产品,它们在性能上相去无几,但真空开关无SF6的温室效应问题,其工艺水平适合我国企业的制造现状,价格相对较低。所以,真空开关的生产量与使用量远高于SF6开关,特别是10kV户内产品中,真空开关已占绝对优势。据统计,1996年10kV级无油开关中,真空开关约占70%。随着城网开关无油化改造和真空开关的大量应用,其操作过电压问题已日益突出,必须予以关注并采取相应的解决措施。 1真空开关的结构特点 真空开关的触头是在密封的真空腔内分、合电路的,触头切断电流时,仅有金属蒸汽离子形成的电弧,而无气体的碰撞游离,因金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速,从而能快速灭弧和恢复原来的真空度,可经受多次

主变压器中性点过电压保护配置原则

主变压器中性点过电压保护配置原则 由于电力系统运行的需要,110~220 k V有效接地系统的变压器中性点大部分采用不接地运行方式,变压器一般采用分级绝缘结构,绝缘水平相对较低,所以不接地运行的变压器中性点需要考虑对雷电过电压、操作过电压和暂时过电压的保护。 根据DL/T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的有关规定,提出以下保护配置意见: a)对110 kV和220 k V有效接地系统中可能偶然形成的局部不接地系统(如接地变压器误跳开关等原因引起)、低压侧有电源的变压器不接地中性点应装设间隙保护。 b)经验算,如断路器因操作机构故障出现非全相和严重不同期产生的铁磁谐振过电压可能危及中性点为标准分级绝缘、运行时中性点不接地的110 kV和220 k V变压器的中性点绝缘,宜在中性点装设间隙。 c)变压器中性点间隙值的确定应综合考虑 ———间隙的标准雷电波动作值小于主变压器中性点的标准雷电波耐受值; ———因接地故障形成局部不接地系统时间隙应动作; ———系统以有效接地方式运行、发生单相接地故障时,间隙不应动作。 2变压器中性点保护配置方式的分析 根据以上配置原则,参照广东省电力试验研究所的试验数据,直径16 mm、水平布置、半球头圆钢的棒-棒间隙放电电压与间隙距离的关系见图1,在Ucp(1±σ)和U50%(1±σ)区间内放电的概率为99.7%[1]。 2.1变压器中性点绝缘水平的选取 根据GB 311.7-1998《高压输变电设备的绝缘配合使用导则》,对3~220 k V油纸绝缘设备,耐受操作冲击电压的能力为耐受雷电冲击的0.83倍,其值远超过预期操作过电压水平,所以绝缘水平主要由雷电过电压决定,不需考虑操作过电压的影响。 取中性点绝缘老化累计安全系数为0.85,参考GB311.1—1997《高压输变电设备的绝缘配合》,取雷电冲击安全系数为0.714,工频电压安全系数为1.0,则中性点综合耐受雷电冲击裕度系数为0.6,综合耐受工频裕度系数为0.85。 主变压器中性点可能出现的最大暂时过电压见表1。 2.2中性点保护的配置方式 我国变压器中性点保护方式一般有:单独间隙、单独避雷器、间隙与避雷器并联。下面结合常用中性点避雷器型号,对各种绝缘等级的变压器中性点保护方式(见表2)进行讨论。 2.2.135 kV绝缘等级 35 kV中性点绝缘水平为雷电冲击耐受电压185 k V,工频耐受电压85 k V;考虑安全系数后,绝缘水平为雷电冲击耐受电压111 kV,1 min工频耐受电压73 k V。 单独采用110 mm间隙时,间隙雷电冲击放电电压为93~112 k V,工频放电电压为47~57 k V。雷电冲击放电电压和工频放电电压均小于中性点绝缘水平,中性点有效接地系统最大暂时工频过电压下间隙不动作,中性点不接地系统最大暂时工频过电压下间隙动作,满足保护中性点的要求。推荐采用此保护配置方式。 单独采用Y1.5 W-48/109型避雷器时,避雷器可以耐受中性点有效接地系统最大暂时工频过电压,但裕度较小。在中性点不接地系统最大暂时工频过电压下,避雷器可能损坏。 110 mm间隙与Y1.5 W-48/109型避雷器并联时,满足保护中性点要求。但Y1.5 W -48/109型避雷器非标准型号,在避雷器残压作用下,间隙可能同时动作;在中性点工频

变压器的原理与空载运行

变压器的原理和空载运行 变压器空载运行指变压器一次绕组接额定频率、额定电压的交流电源,二次绕组开路的运行状态。 一、变压器的空载运行 1.理想变压器的空载运行 空载电流还建立空载磁动势产生交变的磁通; 铁心磁导率远大 于空气磁导率,绝大部分磁通沿铁心闭合,同时交链一、二次绕组,称为主磁通Φ。另外有很少一部分磁通只交链一次绕组,主要沿非铁磁材料闭合,称为一次绕组的漏磁通 空载运行时,一次绕组所接电源为额定频率、额定电压的正弦交流电,根据电磁感应定律,一次绕组的感应电动势为变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压ú1时,流过电流í1,在铁芯中就产生交变磁通?1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势é1, é2,感应电势式E=4.44fN?m 式中:E--感应电势有效值 f--频率 N--匝数?m--主磁通最大值.不计一次、二次绕组的电阻和铁耗,其间耦合系数 K=1 的变压器称之为理想变压器描述理想变压器的电动势平衡方程式为 e1(t) = -N1 d φ/dt e2(t) = -N2 d φ/dt 若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化,则有不计铁心损失,根据能量守恒原理可得由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系 K=N1/N2,称为匝比(亦称电压比)。

2.实际变压器的空载运行 空载运行时,空载电流i0产生励磁磁势F0,F0建立主磁通Φ,而交变磁通在原绕组内感应电势e1,单独产生磁通的电流为磁化电流 i0w,i0w与电势E1之间的夹角是90°,故i0w是一个纯粹的无功电流。铁心中的磁通不变,一定存在损耗,为了供给损耗,励磁电流中除了用来产生磁通的无功电流外,还应包括一个有功电流i0r,即im=i0w+i0r,其向量关系如图。-E1=imRm+jimXm=imZm,Xm是主磁通Φ引起的电抗,为励磁电抗。

真空断路器的过电压及其防护示范文本

真空断路器的过电压及其防护示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

真空断路器的过电压及其防护示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 真空断路器是中压电气设备中最具发展前途的电器之 一,因其体积小、重量轻、可靠性高、维修简单等优点, 受到了电力部门的普遍欢迎,是目前最现代化的电力断路 器之一。我市电力系统10kV断路器已全部更换成真空断路 器。 真空断路器的过电压问题在一定程度上影响了其发展 速度,因此结合生产实际,研究和探讨过电压产生的原 因,并采取一定的防护措施是非常必要的。 1 过电压产生的类型

1.1 截流过电压 真空断路器在开断交流小电流时,由于灭弧室本身的原因,当电流从峰值下降未到达自然零点时,电弧熄灭,电流被突然中断,电感负载上的剩余电磁能量就会产生过电压,我们称之为截流过电压。截流过电压并非真空断路器所独有,其它介质的断路器都有发生,只不过真空断路器更容易发生,尤其是在开断小电感电流时,截流值及其过电流倍数会更高,可能会对电力系统,尤其是高压电器带来危害。 1.2 多次重燃过电压真空断路器在开断较大的感性电流(如电动机启动电流等)时,即使截流过电压不成问题,也常常发生过电压危害,击穿电机匝间绝缘,这主要是由于真空断路器多次重燃产生的过电压引起的,称之为多次重

电力变压器保护设计规范说明

电力变压器保护设计规范说明 电力变压器保护设计规范(GB/T50062—2008) 4·0·1电压为3~110kV,容量为63MV·A及以下的电力变压器,对下列故障及异常运行方式,应装设相应的保护装置: 1,绕组及其引出线的相问短路和在中性点直接接地或经小电阻接地侧的单相接地短路。2,绕组的匝间短路。 3,外部相间短路引起的过电流。 4,中性点直接接地或经小电阻接地的电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压。5,过负荷。 6,油面降低。 7,变压器油温过高、绕组温度过高、油箱压力过高、产生瓦斯或冷却系统故障。 4.0.2容量为0.4MV·A及以上的车间内油浸式变压器、容量为0.8MV·A及以上的油浸式变压器,以及带负荷调压变压器的充油调压开关均应装设瓦斯保护,当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,应动作于断开变压器各侧断路器。 瓦斯保护应采取防止因震动、瓦斯继电器的引线故障等引起瓦斯保护误动作的措施。当变压器安装处电源侧无断路器或短路开关时,保护动作后应作用于信号并发出远跳命令,同时应断开线路对侧断路器。 4.0.3对变压器引出线、套管及内部的短路故障,应装设下列保护作为主保护,且应瞬时动作于断开变压器的各侧断路器,并应符合下列规定: 1,电压为10kV及以下、容量为10MV·A以下单独运行的变压器,应采用电流速断保护。 2,电压为10kV以上、容量为10MV·A及以上单独运行的变压器,以及容量为6.3MV·A及以上并列运行的变压器,应采用纵联差动保护。 3,容量为10MV·A以下单独运行的重要变压器,可装设纵联差动保护。 4,电压为10kV的重要变压器或容量为2MV·A及以上的变压器,当电流速断保护灵敏度不符合要求时,宜采用纵联差动保护。 5,容量为0.4MV·A及以上、一次电压为10kV及以下,且绕组为三角一星形连接的变压器,可采用两相三继电器式的电流速断保护。 4.0.4变压器的纵联差动保护应符合下列要求: 1,应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。 2,应具有电流回路断线的判别功能,并应能选择报警或允许差动保护动作跳闸。 3,差动保护范围应包括变压器套管及其引出线,如不能包括引出线时,应采取快速切除故障的辅助措施。但在63kV或110kV电压等级的终端变电站和分支变电站,以及具有旁路母线的变电站在变压器断路器退出工作由旁路断路器代替时,纵联差动保护可短时利用变压器套管内的电流互感器,此时套管和引线故障可由后备保护动作切除;如电网安全稳定运行有要求时,应将纵联差动保护切至旁路断路器的电流互感器。 4.0.5对由外部相间短路引起的变压器过电流,应装设下列保护作为后备保护,并应带时限动作于断开相应的断路器,同时应符合下列规定: 1,过电流保护宜用于降压变压器。 2,复合电压启动的过电流保护或低电压闭锁的过电流保护,宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。 4.0.6外部相间短路保护应符合下列规定:

110kV变压器中性点过电压保护-5页文档资料

110kV变压器中性点过电压保护 我国主要对于110kV电力系统进行应用,该系统属于接地系统,但位于变电站的部分较短线路由于会受到信号对其的干扰,因此为有效避免干扰,采用了较短线路实行不接地的运行方式。但该方式仍存在一定的弊端,这种运行情况下,雷击以及单相接地短路故障都会使得中性点有电压通过,因此不利于确保其绝缘性,对工作人员以及供电的安全起到一定的威胁性。本文从110kV变压器中性点过电压保护进行了探讨,并做出了详细的分析。 1 110kV变压器中性点绝缘及接地方式 随着当前的不断发展,我国大多采用国产的分级绝缘结构,中性点分为不同的电压级别,从而对于其安全性进行有效的控制。并且国产变压器按照国家规定也对于雷电全波和截波耐受电压进行了合理的设置。110kV 在我国广泛被采用,该系统是大接地的电流系统,对于电流的稳定性有所保证,并且减弱了其他食物对其产生的干扰性,能够良好的对于继电进行保护。在应用过程中大多的110kV变压器中性点可直接接地使用,但部分需要在不接地的情况下对其进行使用。 2分级绝缘变压器中性点的过电压保护方式 在110kV系统的使用过程中存在着不稳定的情况,在局部不接地的位置有电源流过,伴随着磁电感的产生,会对于整个电路造成谐振,从而引发较高的电压经过,分级绝缘变压器在此过程中就会受到较大的影响,甚至会造成绝缘的损坏,对人们的安全造成威胁。因此,通常对于中性点的过电压保护采用水平棒间隙的保护方式。

整个系统中对于变压器的中性点也有着一定的要求。要求其冲击放电的电压不可超过冲击时的耐压值,并且保护间隙放电所产生的电压也应大于其点位上升高过程当中所产生的最大值。 3分级绝缘变压器中性点的保护配置 3.1对于中性点装设放电间隙的保护 在中性点放电的间隙,应进行零序电流的保护,并且设置零序电压的保护,从而使得中性点没有及时起到作用时也对于断路器进行断开。 3.2对于不装设放电间隙中性点的保护 当母线位置上的变压器都不接地运行时,应首先对于变压器进行断开,从而进行有效的保护。 4110 kV系统单相接地故障变压器中性点过电压分析 4.1中性点直接接地变压器 中性点直接接地的变压器固定在地面,其经过的电压都为地电压,甚至在其系统出现故障时都为仍未低电压,不会受到改变。 4.2中性点不接地变压器 在变压器的运行过程当中,中性点的变化与地电压的不对称程度有着明显的关联。经过详细的计算研究,得出结论:在同一个系统当中,母线单相接地时变压器的中性点电压较大,大过母线接地时所通过的电压。在110kV接地系统中,中性点不接地而此时母线出现故障时,此种情况下中性点的电压值为最高。 中性点在不接地的情况下,忽略对地电容的考虑,而只关注电位所引起的变化,并没有电流产生,而考虑进电容条件后,电容电流才会有所产

相关主题
相关文档 最新文档