变压器的过电压保护
主变保护装置的作用
主变保护装置的作用主变保护装置是电力系统中重要的设备之一，其作用是保护主变压器在运行过程中免受各种故障的影响，确保电力系统的安全稳定运行。
主变保护装置通过对主变压器的电气量进行监测和检测，及时判断故障状态并采取相应的保护动作，以防止故障扩大，保护主变压器不受损害。
主变保护装置主要具有以下几个方面的作用：1. 过电流保护：主变保护装置能够监测主变压器的电流，当电流超过额定值时，会及时切断电源，避免主变压器过载。
过电流保护是主变保护装置的基本功能之一，能够有效防止主变压器因电流过大而受损。
2. 过温保护：主变压器在运行过程中，由于各种原因可能会产生过热现象，这时主变保护装置会及时检测主变压器的温度，当温度超过额定值时，会自动切断电源，以保护主变压器不受损害。
3. 短路保护：主变保护装置能够监测主变压器的电压和电流，当出现短路故障时，会及时切断电源，以防止故障扩大。
短路保护是主变保护装置的重要功能之一，能够有效防止主变压器因短路故障而受损。
4. 接地保护：主变保护装置能够监测主变压器的接地情况，当出现接地故障时，会及时切断电源，以保护主变压器不受损害。
接地保护是主变保护装置的必备功能之一，能够有效防止主变压器因接地故障而受损。
5. 欠电压保护：主变保护装置能够监测主变压器的电压，当电压低于额定值时，会及时切断电源，以保护主变压器不受损害。
欠电压保护是主变保护装置的重要功能之一，能够有效防止主变压器因电压过低而受损。
6. 过电压保护：主变保护装置能够监测主变压器的电压，当电压超过额定值时，会及时切断电源，以保护主变压器不受损害。
过电压保护是主变保护装置的重要功能之一，能够有效防止主变压器因电压过高而受损。
7. 动作记录和报警功能：主变保护装置能够记录主变压器的各种故障动作情况，并能及时报警，通知运维人员进行处理。
动作记录和报警功能是主变保护装置的重要功能之一，能够及时发现故障并采取相应的措施，保护主变压器的安全运行。
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。
变压器保护定值计算
变压器保护定值计算变压器保护定值计算是为了保护变压器在运行过程中不受外界异常因素的影响，保证变压器能够安全稳定运行。
变压器保护定值计算主要包括油温保护、短路保护、差动保护和过电压保护等。
下面将详细介绍每一种保护的计算方法。
1.油温保护油温保护旨在防止变压器油温超过限定值而引起变压器内部短路或其它故障。
油温保护定值计算一般应按照变压器的额定功率、绕组和冷却方式等参数来确定。
油温保护定值通常为变压器使用的油温上升限制值。
根据变压器的额定功率和绕组方式，可以通过查阅相关规范和文献，查找到对应的油温上升限制值。
2.短路保护短路保护是为了防止变压器在短路故障发生时过流过热而烧毁。
短路保护的定值计算主要包括计算负载电流和计算短路电流两个环节。
（1）计算负载电流：根据变压器的额定容量和负载率来计算变压器的负载电流。
负载电流计算公式为：负载电流=变压器额定容量/（根号3*变压器额定电压）。
（2）计算短路电流：根据变压器的额定容量和短路阻抗来计算变压器的短路电流。
短路电流计算公式为：短路电流=变压器额定容量/（根号3*变压器额定电压*短路阻抗）。
3.差动保护差动保护是为了防止变压器的内部绕组短路故障引起严重事故。
差动保护定值计算主要包括计算可靠性因数和制动电流两个环节。
（1）计算可靠性因数：可靠性因数是差动保护装置的一个重要参数，用于判断差动保护的可靠性。
可靠性因数的计算需要考虑变压器的额定容量、绕组和差动电流等参数。
计算公式为：可靠性因数=({(Ia1-Ia2)/(Ib1-Ib2)}^2+{(Ia1-Ia3)/(Ic1-Ic3)}^2)^(1/2)其中，Ia1、Ia2、Ia3分别为A相的差动电流、备用差动电流和零序差动电流，Ib1、Ib2为B相的差动电流和备用差动电流，Ic1、Ic3为C相的差动电流和零序差动电流。
（2）制动电流：制动电流是差动保护装置的动作阈值，用于判断差动保护装置是否对故障起动。
制动电流的计算主要依据变压器的额定容量和差动保护装置的制动系数。
220kV变压器中性点间隙过电压保护与中性点间隙距离的配合分析
2018年第4期54220kV 变压器中性点间隙过电压保护与中性点间隙距离的配合分析翟保豫 马 涛 李开鑫（国网新疆电力公司电力科学研究院、乌鲁木齐 830000）摘要 本文根据电压相量分析得出变压器实际运行时中性点零序电压的取值范围，再根据零序电压取值，计算变压器中性点间隙过电压保护整定值。
继电保护采集到的中性点间隙电压、电流值达到整定值则可靠动作。
同时根据零序电压取值，粗略的计算出中性点保护间隙距离，在系统发生单相接地时保护间隙不动作，在系统局部失地中性点过电压危及中性点绝缘安全的情况下可靠动作。
通过继电保护、中性点间隙保护和中性点保护间隙的配合，保障变压器安全稳定运行。
关键词：变压器中性点；间隙保护；保护间隙；配合The analysis with gap overltage protection and protection gap of220kV transformer neutral pointZhai Baoyu Ma Tao Li Kaixin(State Grid Xinjang Electric Power Company Electric Power Research Institute, Urumqi 830000)Abstract In this paper, according to the voltage vector analysis of the actual operation of the transformer neutral zero sequence voltage range. According to the zero sequence voltage value, calculate the transformer neutral point over-voltage protection set value, the relay protection reliable action, jump circuit breaker. The transformer to exit the operation. And according to the value of zero sequence voltage, a rough calculation of the neutral point to protect the gap distance. In the system occurs when the single-phase ground protection gap is not reliable breakdown, in the system of local ground failure over-voltage endanger the safety of the neutral point of the case, the protection gap and reliable breakdown.Keywords ：transformer neutral point; gap overltageprotection; protection gap; coordination电力系统中的中性点不接地运行的变压器因为系统接地故障、雷击、非全相、操作等原因造成中性点电压升高。
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。
变压器操作过电压的产生与防护
变压器操作过电压的产生与防护变压器是电力系统中不可缺少的重要设备，它用于调节电压，使之适应各个电力设备的使用要求。
然而，在变压器的运行过程中，由于各种原因，如电力负荷突变、故障、短路等，会产生过电压，给设备带来损坏甚至危险。
因此，必须采取一些措施来防止变压器操作过电压的产生，并对其进行相应的防护。
过电压是指电力系统中电压瞬时的突然升高，通常称为暂态过电压。
它的主要原因有以下几种：1.外部原因：如雷电、电网故障等会导致电力系统中发生暂态过电压。
雷电产生的电磁场会感应到电力线路上的过电压。
2.内部原因：电力系统内部的设备故障、开关操作不当等也会导致暂态过电压。
当电力设备突然失效或者发生短路时，会引起电压剧烈变化。
为了防止变压器操作过电压的生成，可以采取以下几种方法：1.安装避雷器：避雷器是用来接收和抑制突发的过电压，保护电力设备免受损坏。
通过安装避雷器，可以将过电压通过接地杆散去，防止传导到变压器。
2.安装自动保护装置：自动保护装置可以监测电力系统中的电压变化，当电压超过设定的阈值时，自动切断电源，防止过电压对设备产生损害。
3.使用隔离变压器：隔离变压器是一种特殊的变压器，它能够将输入电压隔离开，防止过电压传导到输入端。
4.使用绝缘材料：在电力系统中，使用绝缘材料对电力设备进行绝缘处理，可以有效地减少过电压对设备的影响。
例如，在变压器的绕组间使用绝缘纸或涂覆绝缘漆，能够增加电场的绝缘强度。
除了采取防止过电压生成的措施外，还需要对变压器进行相应的防护，以减少过电压对设备的损坏。
1.定期检查和维护：定期检查变压器的运行状态，发现异常情况及时处理，维护设备的正常工作状态。
2.安装温度保护装置：在变压器中安装温度保护装置，当变压器过热时，自动切断电源，保护设备免受损害。
3.控制电力负荷：控制电力负荷，避免变压器长时间处于负载过重状态，以防止过电压的生成。
总之，变压器操作过电压的产生与防护是电力系统中重要的问题。
电力变压器的过电压保护
ＳＣＩ ＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯ Ｅ ＬＯＧＹ ＮＦＯＲＭＡＴＩ Ｉ ＯＮ来自动 力 与 电 气工 程
电 力变 压 器 的 过 电压 保 护
王 吉 祥 （ 唐山开滦 直属社 区中心 河北 唐 山 ０ ３０ ６ ０ ０）
摘 要 ： 力变压 器具 有分 配 电 能， 电 实行 经 济运行 、 传输 电能， 降低 损耗 等重要 作 用 ， 它是 变 电站 、 电厂的 主要 电气设备 。 发 电力变压 器 能否安全运 行关 秉着整个 电 网的稳 定 与安 全 。 电压现 象是 威胁 变压器稳 定运行 的主要 因素之一 ， 过 因此 ， 本文 着重 对 电力变压器的过
电压保 护措 施 进行 了探 讨 。 关键词 ： 电力变压 器 过电压 保护 中 图分 类 号 ： Ｍ Ｔ ４ 文 献标 识码 Ａ
文章 编号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ Ｏ ０ （ ） ０ ３ － １ １ ７ － ７ １２ ｌ ） ８ ａ一 １ ２ ０
变 压 器 是 电 力 系 统 中 重 要 的 变 电 设 于 高 压 绕 组 阻抗 很 大 ， 抗 很 小 ， 电 流 只 到 不 接 地 中性 点 ， 当于 遇 到 末 端 开 路 的 容 雷 相 备 ， 绝 缘 水 平 相 对 比较 薄 弱 。 变 压 器 损 在 高 压 绕 组 对 地 电 容 上 流 过 ， 电 流 经 接 情 况 。 入 波 发 生 反 射 ， 其 在 其 侵 理论 上 冲 击 电 压上 坏 的 诸 多 原 因 中 。 电压 造 成 损 坏 的 概 率 地 点放 电 时 ， 接 地 电 阻 上 产 生 一 个 很 大 升 一 倍 ， 践 表 明可 达 １ ５ 过 在 实 ． Ｕ～１ ８ ， ． Ｕ 对其 最 大 。 电压 系 指 对 绝 缘 有 危 险 的 突 然 电 的冲 击 电 压 降 。 电 压 经 低 压 中性 线 部 分 中 性 点 绝 缘 亦 会 构 成 威 胁 ， 主 变 压 器 中 过 此 故 压升 高 ， 种 非 正 常 的 电压 升 高 ， 幅 值 可 施 加 在 低 压 绕 组 上 ， 低 压 绕 组 流 过 雷 电 这 其 其 性 点应 装 设 避 雷 器 保 护 。 在非 多雷 区 ， 但 运 达 设 备 额 定 电 压 ３ 以上 ， 重 威 胁 变 压 器 流 而 产 生 磁 通 。 据 电 磁 感 应 原 理 会 在 高 行 经 验 表 明 ： 出线 端 装 有 避 雷 器 保 护 装 倍 严 根 在 绝缘 的安 全 。 确 保 变压 器安 全 可 靠 运 行 ， 压 绕 组 按 变 比 产生 很 高 感 应 电压 ， 为 “ 为 称 逆 置后 ， 中性 点 一 般 可 不 装 保 护 装 置 。 除选 择 质 量 优 越 的 变 压 器 外 ， 要 对运 行 变 换 过 电 压 ” 该 电压 的 幅值 比残 压 大 几 倍 ３ ５ 三 绕组 变压 器 的保护 还 。 ． 中变 压 器 采 取 过 电 压 保 护 措 施 。 到几十倍 ， 同样 也 会 对 变 压 器 造 成 危 害 。 三 绕 组 变 压 器 运 行 中 ， 高 压 侧 有 雷 若 电 波 侵 入 时 ， 通 过 静 电 耦 合 和 电磁 感 应 会 １电压产生的机理 ３过电压 的保护措施 向低压侧传递过 电压 。 高 、 在 中压 运 行 ， 低
110kV变压器中性点过电压计算及其保护策略
110kV变压器中性点过电压计算及其保护策略摘要：110kV系统通过改变变压器中性点的接地形式，从而实现调控短路电流量，同时使得继电保护能够整定，而且不接地变压器的中性点通过这种接地形式也能够产生过电压。
本文针对110kV变压器中性点过电压的计算进行分析，结合分析内容提出相对应的保护策略。
关键词：110kV变压器；过电压；保护策略1.引言由于电力系统常规运行中三相对称的缘故，电力变压器不会产生过电压。
若出现意外情况，比如单相接地短路、非全相运行或者是雷电等，则变压器中性点会产生一定的过电压，甚至会和相电压一般；若是出现简谐振动，变压器中性点则会产生更大的过电压。
再者由于110kV变压器中性点大部分都是分级绝缘，因此保护变压器中性点是非常重要的。
通过运行实践以及相关资料显示，在雷电冲击、非全相电力运行以及系统单相接地短路事故中，变压器中性点产生的过电压会在极大程度上影响变压器中性点的绝缘。
2.110kV变压器系统的软件仿真2.1设计110kV变压器系统的仿真模型为了更清晰的计算变压器中性点在不同事故中所产生的具体过电压值，本文通过ATP-EMTP软件构建110kV变压器的模型进行仿真分析。
2个110kV变压器通过YYd的方法连接，设定相同的参数、最大容量，避雷器接在变压器的中性点。
以变压器110kV侧母线作为起点，在110kV侧输电线路上共计设有6个点，点与点之间的距离为20m。
（如图1）2.2 110kV变压器系统模型的仿真结果本次的仿真结果是110kV输电线路上出现单相短路故障，和母线的距离越近，其中性点所产生的过电压值就会越大；换言之，接地点的过电压值越小，那么就越远离母线，其根本原因是由于正序电阻的不断降低所造成的。
此外，110kV母线侧出现了接地的情况，而2个变压器系统的高压侧电源没有出现接地的情况，中性点的最大电压值高达97kV，几乎接近了110kV输电线路中所产生的相电压，其产生原因是电力系统实际上等效于一个无穷大系统。
变压器的过电压现象与其保护措施
变压器的过电压现象与其保护措施变压器是电能传输和分配的重要设备，主要用于将输入电压变换为输出电压，以满足不同设备的电压要求。
然而，在使用变压器的过程中，由于各种原因，可能会出现过电压现象，对变压器造成损害甚至危险。
因此，对变压器的过电压现象进行了详细的研究，并制定了相应的保护措施。
一、变压器的过电压现象1.过电压现象的定义过电压是指变压器的端口电压超过了其额定电压的情况。
过电压分为永久性过电压和瞬时性过电压两种情况。
2.过电压的原因（1）输入电源的突然断电或短路会导致变压器的输出电压瞬时增大，造成瞬时性过电压。
（2）输入电源的电压波动、电流突变等不稳定因素，会使变压器的输出电压超过额定电压一段时间，造成永久性过电压。
（3）雷击、闪络、感应电压等自然因素也是引起变压器过电压的原因。
3.过电压对变压器的影响（1）过电压会使变压器的绝缘材料受到严重的电热损坏，甚至击穿。
（2）过电压会在变压器绕组中产生电火花和过电流，使绕组发热严重，导致变压器的温升升高。
（3）过电压会引起变压器的功率因数下降，进而影响变压器的传输能力。
二、变压器的过电压保护措施为了保护变压器免受过电压的损害，采取以下措施进行过电压保护：1.过电压保护装置安装过电压保护装置是最常见、最有效的过电压保护措施之一、过电压保护装置可以迅速检测到过电压情况，并通过短路绕过变压器绕组，阻止过电压通过变压器进入负载侧。
2.隔离过电压的源头过电压是由输入电源引起的，因此，对输入电源进行隔离是防止过电压的另一种有效方法。
例如，在变压器输入侧增加隔离变压器或使用稳压器，可以降低输入电压的突变和波动，减少过电压的机会。
3.使用绕组保护装置绕组保护装置可以检测绕组中的过电压情况，并在需要时保护绕组免受过电压的损害。
例如，一些绕组保护装置可以通过切断供电电路或通过其他方式将过电压引导到地线，以保护绕组免受损害。
4.定期维护和检测定期进行变压器的维护和检测，可以及时发现并修复潜在的问题，预防过电压的发生。
变压器过电压及其保护
电压会升高 。 ③甩 负荷过 电压 ， 电线路 因发生故 障而被迫突 输
现 的过 电压 ． 又称工 频电压升高。常见的有 ： ①空载长线电容
效 应 （ 兰 梯效 应 ） 在 工 频 电源 作用 下 ， 费 。 由于 远距 离 空 载 线 路
电容 效 应 的积 累 ， 沿 线 电 压 分 布 不 等 ， 端 电压 最 高 。② 不 使 末 对 称 短 路 接 地 。 相 输 电线 路 ａ 短 路接 地 故 障时 ， 、相 上 的 三 相 ｂｃ
从 图 中可 见 ， 始 电压 分 布 很 不 均 匀 ， 近 输 电线 Ａ 的 起 靠 端 头 几 匝 间 出 现很 大 的 电 压 梯 度 。因 此 ， 头 几 个 线 匝里 ， 间 在 匝 绝 缘 和 线 饼 之 间 的 绝 缘 都 受 到 很 大 的威 胁 ，这 时 最 高 匝 间 电 压 可 能 高 达 额 定 电压 的５ — ２ ０ 。 ０ ０倍
的电压。
ｌ
变压 器 的过 电压 是 指 在 变 压 器 运 行 时 的 电 压 超 过 变 压 器 本 身 的最 大允 许 工 作 电压 。 变压 器 的 过 电 压往 往 对 变 压 器 的
绝缘 有很 大 的危 害 ， 至使 绝 缘 击 穿 。 甚 变 压 器 过 电压 及产 生原 因 过 电 压分 为 内部 过 电压 和 大气 过 电 压 两 种 。 变 压 器 的这 两 种 过 电 压都 是作 用 时 间短 促 的 瞬 变 过 程 。
２ 内部 过 电压 的 产 生原 因 ．
电力 系 统 内部 运 行 方 式 发 生 改 变 而 引 起 的过 电压 。有 暂 态 过 电压 、 作 过 电压 和 谐 振 过 电 压 。 操 暂 态 过 电压 是 由于 断 路 器 操 作 或 发 生 短 路 故 障 ，使 电 力 系统 经 历 过 渡 过 程 以后 重 新 达 到 某 种 暂 时 稳 定 的 情 况 下 所 出
变压器的过电压现象及其保护措施
6科技资讯科技资讯S I N &T NOLO GY I NFORM TI ON2008N O.07SCI EN CE &TECHN OLOG Y I NFOR M A TI O N工业技术变压器运行时,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。
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100kH Z 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流过。
但对高频过电压波来说,变压器的容抗变成很小,而感抗变成很大,此时电流主要由电容流过,所以必须考虑电容的影响。
考虑电容影响后,变压器的分布参数电路为:其中:C Fe -为绕组每单位长度上的对地电容;C ’-为高低压绕组之间每单位长度上的电容;C t -为绕组每单位长度上的匝间电容;L ’-为过电压时绕组每单位长度上的漏电感;R ’-为绕组每单位长度上的电阻。
变压器的保护和工作原理
变压器的保护和工作原理
变压器的保护主要包括过载保护、短路保护和过压保护。
过载保护是指在变压器负载过大时，通过电流保护装置及时切断电源，以避免变压器过热损坏。
通常使用热继电器或电流保护器等装置来实现过载保护。
短路保护是指在变压器出现短路故障时，通过短路保护装置及时切断电源，以避免短路故障导致的损坏和安全事故。
常用的短路保护装置有熔断器和断路器等。
过压保护是指在变压器的输入或输出端出现过电压时，通过过压保护装置及时切断电源，以保护变压器和其他设备的安全运行。
常用的过压保护装置有过压继电器和过压限流器等。
变压器的工作原理是利用电磁感应的原理，通过变换电压和电流的比例来实现电能的传输和变换。
变压器由两个或多个线圈（称为原线圈和副线圈）组成，它们通过铁芯相互耦合。
当原线圈中有交流电流流过时，会产生一个交变磁场，这个磁场会感应到副线圈中，并在副线圈中产生一个交流电流。
根据电磁感应的原理，副线圈中的电压与原线圈中的电压成正比，而电流与原线圈中的电流成反比。
通过合适的绕组比例，可以实现从高电压到低电压或从低电压到高电压的电能传输和变换。
变压器过电压保护原理
变压器过电压保护原理嘿，咱今儿来唠唠变压器过电压保护原理这档子事儿。
你想啊，变压器就好比咱家里的一个宝贝电器，得好好保护着不是？那过电压就像是个调皮捣蛋的小鬼，时不时就想来捣捣乱，要是不把它给制住，那咱的变压器可就遭罪啦！这过电压啊，大体上分成两种，一种是大气过电压，就好像是天上突然扔下来的石头，毫无防备；另一种是操作过电压，这就好比咱自己不小心手滑了一下。
那怎么保护咱这宝贝变压器呢？这就好比给它穿上一层厚厚的铠甲。
比如说避雷器，这东西就像是一把大伞，能帮变压器挡住那些从天而降的“石头”。
还有什么呢？还有各种保护装置呀，它们时刻警惕着，一旦发现过电压这个小调皮有动静，立马就行动起来。
咱再打个比方，这变压器就像是一辆汽车，那过电压保护装置就是安全带和安全气囊，平常可能感觉不到它们的重要性，可真到关键时刻，那可就是救命的呀！你说要是没有这些保护措施，那变压器得多危险呀！而且呀，这保护措施还得搭配得好，就跟咱穿衣服一样，得搭配得体才能起到最好的效果。
要是搭配不好，那可就麻烦啦。
比如说避雷器装得不对，或者保护装置没调好，那不就跟穿了一只鞋出门一样别扭嘛！你想想看，要是变压器因为过电压出了问题，那得多闹心呀！家里没电了，工厂停工了，这损失可就大了去了。
所以呀，咱可得重视这过电压保护原理，把变压器保护得好好的。
咱平常生活中也得注意这些个电呀什么的，别乱碰乱弄，就跟保护变压器一样，要小心翼翼的。
可别小瞧了这些电，电老虎发起威来可不是好玩的。
总之呢，变压器过电压保护原理就是要咱好好重视，好好研究，把各种保护措施都用上，让变压器能安安稳稳地工作，给咱带来光明和便利。
这可不是小事儿呀，咱可不能马虎！这就是我对变压器过电压保护原理的理解，你觉得呢？。
变压器保护介绍
变压器保护介绍
变压器是电力系统中常见的重要设备，其主要作用是通过改变交流电压来传输和分配电能。
由于变压器的重要性，其保护显得尤为重要。
变压器的保护可以分为内部保护和外部保护两大类，其中内部保护包括绕组保护、油温保护等，而外部保护则包括过电压保护、过电流保护等。
本文将对变压器保护的介绍进行详细阐述。
一、内部保护
1.绕组保护
绕组保护是最基本的变压器保护手段之一，其主要目的是保护主变压器的黄铜绕组，避免其受到过电流的损坏。
绕组保护的实现方法通过监测绕组的电流，当其发生异常时及时切断电源，以保护变压器绕组。
绕组保护的常见方式有:
(1)电流保护
电流保护是监测变压器绕组电流，并及时发出信号，断开变压器主断路器的保护方法。
根据电流保护的原理，可以将其分为过电流保护和欠电流保护两类。
(2)差动保护
差动保护是一种通过对比变压器两侧电流的差值，判断变压器绕组是否受到电流冲击的一种保护方式。
当差值超出规定的范围，便会及时触发保护动作，保护变压器绕组。
1。
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。
电力变压器的过电压保护
作者 简介 ：刘玄 （ ９５ ），男 ，湖 １８一
１６ Ｏ
冬 之 卷
清 远 职业 技 术 学 院 学报
２Ｉ Ｏ Ｏ年
过 电压 ” 。
反 变 换 过 电压 峰 值 与 下列 因素 有 关 ： （） １ 变压器的连接组别 。 Ｙ Ｙ — ２ 连接组的逆变换 ／０ １ 过电压峰值最高 ， △，ｏ ｌ 的较小 ， ＹＺ — １ Ｙ －１ ／０ １ 的最小 。 （） 压器 的接 地 电阻 。接 地电 阻越大 ，逆变换 过 ２变 电压峰值越高。 （） 压 绕 组 对 低 压 绕 组 的 变 比 。 变 比越 大 。过 电 ３高 压峰值越高。 （） 压 器 的额 定 容 量 。额 定 容 量 越 大 ，过 电压 峰 ４变 值越低 。 （ 低压线 路的 对地击 穿点 与变压 器之 问的距离 。 ５ ） 距 离 越 大 ，过 电压 峰 值 越 低 。 １ 避 雷器 接 地 电 阻偏 高 ． ２ 配 电 变压 器 的 防 雷装 置能 否 起 到 良好 的保 护 作 用 ， 接地装 置的质量是至关重要的 。因为在长期工作 中，保 护接地装置由于受空气或周 围环境污染，以及其他外 界
压降 以变 比升高至高压侧 ， 使高压侧感应很高的电势。 由于高压绕组出线端 电位受避雷器残压 固定 ，这个感应
电势就沿着绕组分布 ，在中性点 幅值最大 。因此 ，中性 点绝缘容易击 穿。同时 ，层 问和 匝间的电位梯度也相应
增大 ，可能在其他部位发生层问和匝间绝缘击穿 。这种 由于高压侧遭受雷击 ，作用 于低压侧 ，通过电磁感应又 变换 到高压侧 ，引起高压绕组 过电压 的现象叫 “ 反变换
磁感 应的作 用在变压 器绕组或输 电线路上 将产生强度 很 大的感生过电压 。当雷 电过 电压侵入 变压器和断路
变压器保护整定中的电容器过电压保护策略
变压器保护整定中的电容器过电压保护策略电力系统中，变压器是一种重要的电气设备，用于将电能进行变换与传输。
保护变压器的安全运行对于电力系统的稳定性至关重要。
而电容器过电压是导致变压器损坏与事故发生的常见原因之一。
因此，在变压器保护整定中采取合理的电容器过电压保护策略具有重要意义。
一、电容器过电压的原因电容器过电压指的是电容器电压超过其耐压能力的现象。
电容器过电压主要由以下几个原因引起：1. 神经网络的设计问题- 当电力系统充满非线性的负载，如变频器、电弧炉等，电容器可能由于所连接的电力设备开关和电流回路的突然变化而产生过电压。
2. 电力系统的故障问题 - 如短路、接地故障等，可能导致电容器过电压。
3. 电力系统的扰动问题 - 如雷电等自然因素，或者电力系统内部的突然负荷变化等，都可能对变压器和电容器产生过电压。
以上是导致电容器过电压的主要原因，针对这些原因，我们需要采取一系列的保护策略来确保变压器的安全运行。
二、电容器过电压保护策略1. 安装电容器过电压保护装置为了防止电容器的过电压，我们可以在电容器组中安装电容器过电压保护装置。
电容器过电压保护装置可以监测电容器的电流和电压，一旦检测到电容器的电压超过设定值，就会自动切断电源，以保护电容器不受过电压的损害。
此外，电容器过电压保护装置还可以监测电容器组的泄漏电流，当泄漏电流超过安全范围时，也会切断电源，保护电容器组的运行。
2. 使用过电压限制器过电压限制器是一种用于限制过电压的装置。
它通过在电容器组与变压器之间安装一个特殊设计的限制器，可以使过电压在可控范围内。
过电压限制器的工作原理是当电容器组的电压超过设定值时，限制器会自动接入电路，将过电压分流至地，从而保护电容器和变压器的安全。
3. 电容器选择与合理布置在变压器保护整定中，选择合适的电容器并合理布置也是一种重要的保护策略。
合适选择耐压能力高、耐久性好的电容器，能够有效降低电容器过电压的发生。
此外，合理布置电容器组，使其远离潮湿、高温、振动等环境，也能有效减少电容器过电压的发生。
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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。
电网内出现的谐振过电压或操作过电压，其过电压幅值也高，持续时间也较长。
同样也会威胁到变压器运行的安全，甚至还会导致绝缘击穿而毁坏变压器。
此外，逆变换过电压对变压器的危害也不容忽视。
当变压器采用避雷器进行防雷保护时，其避雷器接地线、变压器中性线和变压器外壳采用“三位一体”的方式接地。
变压器运行中若高压侧遭受雷击时，会引起避雷器放电，产生的残压作用在高压绕组上。
由于高压绕组阻抗很大，容抗很小，雷电流只在高压绕组和对地电容上流过，其电路经接地点放电时，会在接地电阻上产生一个很大的冲击电压降，此电压经过中性线也会施加低压绕组上，而低压绕组流过雷电流也会产生磁通。
根据电磁感应原理，此磁通会在高压绕组上按变压器变化产生很高感应电压，此电压称之为“逆变换过电压”。
该电压幅值要比残压大几倍到几十倍，同样也会造成变压器绝缘的击穿而损坏。
三、电网过电压的保护措施
1. 装设避雷针保护
避雷针能有效地将雷电流引向自身而安全入地，是保护直击雷的有效措施。
变电所及电气设备一般采用避雷针进行保护，其保护范围取决于避雷针高度与根数，若采用多根避雷针保护，其范围更大效果更好。
同时，为防止反击事故，避雷针的接地网设置与接地电阻值一定要符合技术规范，并使之与构架、变压器、断路器等设备之间距离满足技术要求，才能取得良好的防雷保护效果。
2. 架设避雷线进行保护
在变电所近区电源进线上方架设避雷线保护，可使电源进线遭受雷电侵入波的概率大大减少。
若在避雷线以外线路上落雷时，由于进线段导线本身阻抗作用，使流过避雷器的雷电流受到限制，又由于导线上的冲击电晕的影响，使雷电侵入波的陡度和幅值下降，从而使保护变压器的避雷器动作残压降低，有利于与变压器绝缘的配合，因而对变压器的防雷起到起良好作用。
3. 装设避雷器进行保护
电网保护过电压的避雷器，无论是无间隙的氧化锌避雷器，还是有间隙的普通阀式避雷器，器选择使用的一个共同原则是：避雷器的额定电压应不低于避雷器安装地点的暂时过电压;变压器中性点避雷器的额定电压应不低于变压器的最高相电压。
若避雷器的额定电压选低了，对阀式避雷器而言，若线路发生单相接地故障时，由于变压中性点出现过电压而无法灭弧造成爆炸;对无间隙氧化锌避雷器，同样将使其在一次过电压下吸收能量过多而劣化损坏。
反之，若避雷器额定电压选择高了，则相应的冲击放电电压和残压将增大，保护电气设备的限压效果将变得不好。
对于有间隙的普通阀式避雷器，其阀片的阻值是随通过的电流而变化的，当很大雷电流通过阀片时，其非线性电阻呈现很大电导率，使避雷器残压不高。
在正常电压时非线性电阻的电导率将下降，把工频续流限制到很小的数值，为火花间隙切断续流创造了良好条件，使避雷
器短时间作用的冲击放电电压减小，从而保护了变压器的安全运行。
在变压器防雷保护中采用了“三位一体”的接地方式，其接地装置及接地电阻值能否满足技术要求，避雷器与变压器之间电气距离能否实现“零距离”，这是变压器能否得到有效保护的关键。
因变压器遭受雷击时，雷电流经接地电阻也会产生电压降，此电压与残压叠加后一起作用在变压器绕组上，同样也会威胁到变压器的安全。
总之，避雷器的防雷效果，取决于避雷器的残压、侵入波陡度及避雷器与变压器之间电气距离。
在避雷器的选择上，必须使其伏秒特性上限低于变压器伏秒特性下限，避雷器残压也应小于变压器绝缘耐压允许程度，其数值也应小于冲击波的幅值，这样的避雷器才会有保护过电压的效果。
4. 变压器中性点过电压的保护
变电所处于多雷区又是单电源进线，其三相雷电侵入波机率较多，故主变压器中性点需装设避雷器保护。
变压器中性点过电压保护的设置，可单独采用专门保护变压器中性点的设置，可单独采用专门保护变压器中性点的无间隙氧化锌避雷器(简称中性点MOA)。
采用中性点MOA，可保护雷电过电压及操作过电压。
其优点是：动作灵敏、残压低、通流容量大，对保护主变压器中性点免遭过电压具有良好效果。
此外，现今的中性点MOA的额定电压较高，当中性点电位偏离不大时，MOA仍有较好的保护效果。
若有效接地系统发生单相接地故障时，主变压器中性点将产生一倍的工频相电压，此电压也不会对MOA造成损坏。
若中性点电位严重偏离时，避雷器运行中自身安全将受到威胁，当中性点过电压达到工频相电压的2倍以上时，此时避雷器会因通流量不够而损坏，并可能危及主变的安全。
尽管这种情况发生的概率很少，但为了主变的安全，除采用中性点MOA保护主变中性点过电压外，还可在避雷器边上并联水平棒间隙来限制工频过电压。
棒间隙并联避雷器的保护作用是：雷电、操作过电压由避雷器承担保护，而间隙则是用来限制避雷器上出现的幅值较高的工频过电压。
这种保护的设置方式，既对变压器中性点过电压进行保护，又达到了互为保护的目的。
5. 三绕组变压器的保护
三绕组变压器具有高、中、低压三个绕组，其运行中若遭雷击高压侧有雷电波侵入时，会通过静电耦合和电磁感应向低压绕组传递过电压。
在高、中压绕组运行，低压绕组开路时，低压绕组对地电容值较小，其绕组上的静电感应电压分量可达到较高值，因而会危及低压绕组的绝缘安全，为限制过电压的危害，低压绕组则需在出口外装设避雷器进行保护。
变压器运行中，若系统发生不对称接地故障，或断路器的非全相动作等而出现零序电压时，此电压将通过电容耦合传递到低压绕组。
由于这种电压具有工频过电压特性，同样也会危及低压绕组绝缘的安全。
为此，除选用同期性能好的断路器外，通常在变压器低压侧母线桥上加装3只Y。
接线的电容器，用以增加低压侧对地电容，能有效地吸收和降低过电压幅值和陡度，从而起到保护过电压的效果。
6. 变压器低压系统的保护
变压器低压侧供电线路较长，容易遭受雷电波的侵袭，当低压线路遭受雷击时，电压分别在低压绕组和接地电阻上，侵入的雷电流由于电磁感应会按变压器的变比在高压绕组上产生感应过电压。
为防止逆变换过电压对高压绕组造成危害，其低压侧出口也需装设一组金属氧化物避雷器，用以抑制低压绕组产生的冲击磁通，从而起到过电压的保护作用。
此外，由于Y、Zn11联结组变压器绕组结构上的特点，若采用这种变压器对抑制逆变换过电气也有很好作用，能有效地保护“逆变换过电压”对变压器的损坏。
四、结束语
变压器是电力系统重要设备，其绝缘水平相对比较薄弱，而过电压造成变压器损坏的概率最大。
为确保变压器安全可靠运行，除选用优质的变压器外，仍需对运行的变压器设置有效的过电压保护。
根据电网运行特点和接地方式，变压器中性点出现过电压机率也较多，除在变电所、电网进行过电压保护外，还要在变压器中性点设置合理的过电压保护，确保变压器安全稳定运行。