1000kV特高压变压器油流带电抑制研究

发表时间：2016-04-15T15:07:26.093Z 来源：《工程建设标准化》2015年12月供稿作者：刘凤展

[导读] 江苏省电力公司检修分公司扬州运维分部电力输送的路径长度及电力损耗等决定必须依靠超特高压变压器来充分提供输电的效率和质量保证。

（江苏省电力公司检修分公司扬州运维分部，扬州，225001）

【摘要】经济的发展和社会的进步需要稳定可靠的电力能源支撑，我国地形地质的特点决定东部地区经济发展速度快且用电负荷大，西部地区经济发展较为落后但水电资源丰富，因此国家制定西电东输政策实现电力的输送，但电力输送的路径长度及电力损耗等决定必须依靠超特高压变压器来充分提供输电的效率和质量保证。本文分析1000KV特高压变压器的油流带电原因和危害，分析可靠的抑制手段和措施，保障输电的可靠稳定。

【关键词】1000KV特高压变压器；油流带电；抑制措施

变压器利用电磁感应原理来改变交流电压的装置，是电力系统中的关键设备，其性能的可靠性和安全性直接关系电力系统的安全稳定运行，变压器的设计和制造、应用能力代表电力装备行业的综合技术水平。1000KV的特高压变压器是对电磁环境、技术要求高的特种变压器，科研费用高昂和内部结构的复杂性要求利用严格的质量控制措施和使用规范进行使用，采用科学的合理的手段检测油流带电现象并积极采取措施抑制，保障设备的安全可靠运行。

一、油流带电的形成和危害

1、油流带电的形成机理

油流带电是指在强迫油循环的特高压变压器内部，由于变压器油流过经过特殊干燥处理的绝缘材料（绝缘纸及绝缘纸板）表面时，温度极高的油流与绝缘油道和冷却管道经过摩擦或水分原因产生了电荷分离现象，形成空间电荷后在变压器油或绝缘纸板上以相应的能级进行积聚，当空间电荷的电位迅速升高使该处局部静电场强超过介质的耐受程度时，就会导致发生局部放电或沿面爬电、放电，在放电效应严重时造成绝缘系统的破坏，损害变压器。

2、危害

变压器油和绝缘纸板在相对状况下是绝缘性能较好的材料，容易形成局部静电电荷的积累或分离现象，变压器内油流带电产生的静电放电容易发生在空间电荷密集区域，通常情况下位于绕组上部油道出口和绕组下部油道入口附近，这些部位的工频场强很弱，放电完全取决于空间电荷积聚所产生的静电电位和介质的耐受程度，在耐受程度被突破后，高静电场与正常运行电压造成的交流电场强度不断的叠加就会导致沿绝缘静电放电、爬电放电或表面闪络，发展成为贯穿性击穿，将使固体绝缘受到损伤，使变压器油质劣化或变质，进一步促使放电能量的加强，常在固体绝缘表面形成碳迹，降低了有效的绝缘性能或彻底损失等，引起严重的变压器事故。

二、油流带电的原因

1、油流的流速

经过科学实验和有效数据信息的分析，确定变压器油流速度是对带电现象产生最重要的影响因素，油流速度越大则其带电倾向越为严重，根据油流特性及变压器的运行原理设计相关的油流通过层压纸管进行模拟实验，在实验数据的有效综合分析后得出，纸管的入油口和出油口油流速度在管形变作用下油流不稳定，造成静电电流的增加；1000KV特高压变压器的运行需要迫使油循环速度满足运行机制，因此造成油流状态的不稳定，同时变压器内部结构的复杂性造成油流的转向及通过能力受阻力影响较大，因此造成油流速度与设计的平均流速差异，造成带电现象严重。

2、油温与油的电导率

经过科学实验表明，变压器油流的温度影响与油流带电现象相关的电参数、力学及电化学等数据因素，各类影响因素在油流温度的作用下发生相关的物理或化学反应，其中静电荷的产生和缓和两种相反作用的竞争影响温度特性曲线的变化及极值的出现，部分研究人员认为，带电量随温度变化而发生相应的变化，并且在相关实体模拟试验中表明,由于油流带电,测得绕组的泄漏电流同油温的关系密切。

3、固体绝缘材料的影响

1000KV特高压变压器内固体绝缘材料表面的粗燥程度决定其对电荷的有效吸附能力，通过棉布带与牛皮纸对电荷吸附能力的有效测试，确定10倍于牛皮纸表面粗糙程度的棉布带，其电荷密度也基本10倍于牛皮纸，同时相应的油电荷密度也提高了同样的数量级。由此可见，绝缘材料的表面粗糙度越大，其吸附电荷的能力越强。而当绝缘材料的表面发生放电现象时，表面材质在电荷的作用下发生密度和品质、粗糙度的相应改变，发生毛刺现象会对电荷的集聚效应增加，导致油流带电量的相应增加。

4、油的种类

变压器油是符合变压器工作原理的专业用油，但由于现阶段技术的局限性，变压器油仍具有一定的带电性能，而其带电性能也是影响油流带电的重要因素，科学实验表明，不同品类的变压器油其带电性能和固有电荷密度是存在差异的，其中电荷密度高的变压器油是富含有极化混合物，为降低变压器油的电荷密度，在大量实验验证下，可以按照相关操作程序对变压器油进行精炼处理。

5、交流电场强度的影响

科学研究表明，1000KV特高压变压器油流带电程度与交流电场的强度具有正比例关系，即强度越大的交流电场影响下的带电程度越高。但在低电场强度下，由于交流电场的扩散使进入油中的正离子发生大幅度的振动，造成视在分布的变宽也可以说是变压器油中正离子的长度扩大超过实际长度而引起的流动电流的增大。在较高的电场强度下，交流电场的电射作用可使固体绝缘材料和油之间界面上的静电荷迅速增加并产生电荷的分离。

三、特高压变压器中抑制油流带电的措施

1、改进变压器的绝缘结构

由于产生电荷、发生静电放电的主要部位是在高、低压绕组的油道入口附近以及绕组底部外侧绝缘件等部位，因此在这些部位的表面

1000kV特高压变压器油流带电抑制研究

1000kV特高压变压器油流带电抑制研究发表时间：2016-04-15T15:07:26.093Z 来源：《工程建设标准化》2015年12月供稿作者：刘凤展 [导读] 江苏省电力公司检修分公司扬州运维分部电力输送的路径长度及电力损耗等决定必须依靠超特高压变压器来充分提供输电的效率和质量保证。（江苏省电力公司检修分公司扬州运维分部，扬州，225001）【摘要】经济的发展和社会的进步需要稳定可靠的电力能源支撑，我国地形地质的特点决定东部地区经济发展速度快且用电负荷大，西部地区经济发展较为落后但水电资源丰富，因此国家制定西电东输政策实现电力的输送，但电力输送的路径长度及电力损耗等决定必须依靠超特高压变压器来充分提供输电的效率和质量保证。本文分析1000KV特高压变压器的油流带电原因和危害，分析可靠的抑制手段和措施，保障输电的可靠稳定。【关键词】1000KV特高压变压器；油流带电；抑制措施变压器利用电磁感应原理来改变交流电压的装置，是电力系统中的关键设备，其性能的可靠性和安全性直接关系电力系统的安全稳定运行，变压器的设计和制造、应用能力代表电力装备行业的综合技术水平。1000KV的特高压变压器是对电磁环境、技术要求高的特种变压器，科研费用高昂和内部结构的复杂性要求利用严格的质量控制措施和使用规范进行使用，采用科学的合理的手段检测油流带电现象并积极采取措施抑制，保障设备的安全可靠运行。一、油流带电的形成和危害 1、油流带电的形成机理油流带电是指在强迫油循环的特高压变压器内部，由于变压器油流过经过特殊干燥处理的绝缘材料（绝缘纸及绝缘纸板）表面时，温度极高的油流与绝缘油道和冷却管道经过摩擦或水分原因产生了电荷分离现象，形成空间电荷后在变压器油或绝缘纸板上以相应的能级进行积聚，当空间电荷的电位迅速升高使该处局部静电场强超过介质的耐受程度时，就会导致发生局部放电或沿面爬电、放电，在放电效应严重时造成绝缘系统的破坏，损害变压器。 2、危害变压器油和绝缘纸板在相对状况下是绝缘性能较好的材料，容易形成局部静电电荷的积累或分离现象，变压器内油流带电产生的静电放电容易发生在空间电荷密集区域，通常情况下位于绕组上部油道出口和绕组下部油道入口附近，这些部位的工频场强很弱，放电完全取决于空间电荷积聚所产生的静电电位和介质的耐受程度，在耐受程度被突破后，高静电场与正常运行电压造成的交流电场强度不断的叠加就会导致沿绝缘静电放电、爬电放电或表面闪络，发展成为贯穿性击穿，将使固体绝缘受到损伤，使变压器油质劣化或变质，进一步促使放电能量的加强，常在固体绝缘表面形成碳迹，降低了有效的绝缘性能或彻底损失等，引起严重的变压器事故。二、油流带电的原因 1、油流的流速经过科学实验和有效数据信息的分析，确定变压器油流速度是对带电现象产生最重要的影响因素，油流速度越大则其带电倾向越为严重，根据油流特性及变压器的运行原理设计相关的油流通过层压纸管进行模拟实验，在实验数据的有效综合分析后得出，纸管的入油口和出油口油流速度在管形变作用下油流不稳定，造成静电电流的增加；1000KV特高压变压器的运行需要迫使油循环速度满足运行机制，因此造成油流状态的不稳定，同时变压器内部结构的复杂性造成油流的转向及通过能力受阻力影响较大，因此造成油流速度与设计的平均流速差异，造成带电现象严重。 2、油温与油的电导率经过科学实验表明，变压器油流的温度影响与油流带电现象相关的电参数、力学及电化学等数据因素，各类影响因素在油流温度的作用下发生相关的物理或化学反应，其中静电荷的产生和缓和两种相反作用的竞争影响温度特性曲线的变化及极值的出现，部分研究人员认为，带电量随温度变化而发生相应的变化，并且在相关实体模拟试验中表明,由于油流带电,测得绕组的泄漏电流同油温的关系密切。 3、固体绝缘材料的影响 1000KV特高压变压器内固体绝缘材料表面的粗燥程度决定其对电荷的有效吸附能力，通过棉布带与牛皮纸对电荷吸附能力的有效测试，确定10倍于牛皮纸表面粗糙程度的棉布带，其电荷密度也基本10倍于牛皮纸，同时相应的油电荷密度也提高了同样的数量级。由此可见，绝缘材料的表面粗糙度越大，其吸附电荷的能力越强。而当绝缘材料的表面发生放电现象时，表面材质在电荷的作用下发生密度和品质、粗糙度的相应改变，发生毛刺现象会对电荷的集聚效应增加，导致油流带电量的相应增加。 4、油的种类变压器油是符合变压器工作原理的专业用油，但由于现阶段技术的局限性，变压器油仍具有一定的带电性能，而其带电性能也是影响油流带电的重要因素，科学实验表明，不同品类的变压器油其带电性能和固有电荷密度是存在差异的，其中电荷密度高的变压器油是富含有极化混合物，为降低变压器油的电荷密度，在大量实验验证下，可以按照相关操作程序对变压器油进行精炼处理。 5、交流电场强度的影响科学研究表明，1000KV特高压变压器油流带电程度与交流电场的强度具有正比例关系，即强度越大的交流电场影响下的带电程度越高。但在低电场强度下，由于交流电场的扩散使进入油中的正离子发生大幅度的振动，造成视在分布的变宽也可以说是变压器油中正离子的长度扩大超过实际长度而引起的流动电流的增大。在较高的电场强度下，交流电场的电射作用可使固体绝缘材料和油之间界面上的静电荷迅速增加并产生电荷的分离。三、特高压变压器中抑制油流带电的措施 1、改进变压器的绝缘结构由于产生电荷、发生静电放电的主要部位是在高、低压绕组的油道入口附近以及绕组底部外侧绝缘件等部位，因此在这些部位的表面

变压器的保护配置

电力变压器的保护配置随着企业的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，变压器的安全运行更是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。第一章电力变压器的故障及不正常工作状态（一）变压器的故障变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。因此，当变压器发生各种故障时，保护装置应能尽快的将变压器切除。实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式，而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。（二）变压器的不正常运行状态变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路和过负荷引起的过电流；中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件过热。变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器

10kV配电变压器保护配置方式的合理选择.doc

10 kV配电变压器保护配置方式的合理选择 - 摘要：10 kV配电变压器的保护配置主要有断路器、负荷开关或负荷开关加熔断器等。负荷开关投资省，但不能开断短路电流，很少采用；断路器技术性能好，但设备投资较高，使用复杂，广泛应用不现实；负荷开关加熔断器组合的保护配置方式，既可避免采用操作复杂、价格昂贵的断路器，弥补负荷开关不能开断短路电流的缺点，又可满足实际运行的需要，该配置可作为配电变压器的保护方式，值得大力推广，为此，对10 kV环网供电单元和终端用户10 kV配电变压器采用断路器、负荷开关加熔断器组合的保护配置方式进行技术-经济比较，供配电网的设计和运行管理部门参考。关键词：10 kV配电变压器；断路器；负荷开关；熔断器；保护配置无论是在环网供电单元、箱式变电站或是终端用户的高压室结线方式中, 如配电变压器发生短路故障时，保护配置能快速可靠地切除故障，对保护10 kV高压开关设备和变压器都非常重要。保护方式的配置一般有两种：一种利用断路器；另一种则利用负荷开关加高遮断容量的后备式限流熔断器组合。这两种配置方式在技术和经济上各有优缺点，以下对这两种方式进行综合比

较分析。 1环网供电单元接线形式 1.1环网供电单元的组成环缆馈线与变压器馈线间隔均采用负荷开关, 通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护。实际运行证明，这是一种简单、可靠而又经济的配电方式。 1.3环网供电单元保护配置的特点负荷开关用于分合额定负荷电流, 具有结构简单、价格便宜等特点, 但不能开断短路电流，高遮断容量后备式限流熔断器为保护元件, 可开断短路电流，如将两者有机地结合起来,可满足配电系统各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。断路器参数的确定和结构的设计制造均严格按标准要求进行，兼具操作和保护两种功能，所以其结构复杂，造价昂贵，大量使用不现实。环网柜中大量使用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合装置，把对电器不尽相同的操作与保护功能分别由两种简单、便宜的元件来实现，即用负荷开关来完成大量发生的负荷合分操作，而采用高遮断容量后备式限流熔断器对极少发生短路的设备起保护作用，很好地解决问题，既可避免使用操作复杂、价格昂贵

变压器油的电气性能影响因素

浅谈变压器油的电气性能影响因素【摘要】影响油浸式变压器电气性能的因素较多，其中对变压器耐压强度有较大影响的主要因素包括变压器油中含水量、含气量、杂质、温度、流速等。文章通过分析这些影响因素对变压器油的耐压强度的影响趋势，说明变压器电压等级越高，油中含水量、含气量及杂质等的控制要求越严格。采用先进的工艺方法来对变压器油脱水、脱气或采用粗精装置去除油中杂质，可以使油达到各电压等级要求。【关键词】变压器油；耐压强度；油中杂质；温度；流速 1.影响变压器电气性能的各种因素分析 1.1油的含水量水分在变压器油中以3种形式存在：沉积、溶解和结合。油中含水量越小，工频击穿电压越高。当含水量大于200×10－6时击穿电压不变，因为此时多余水沉于油的底部，不会影响油试验时的击穿电压值。当油中含水量为（300～400）×10－6时，含水量超过饱和溶解量，水沉积到底部，油的耐压值与饱和溶解量时的耐压值一样。油中含水量对油的介损指标（tgδ）及固体绝缘电性能的影响也很大，随着含水量增大，tgδ值迅速上升。水分增加，油浸纸击穿电压值呈曲线迅速下降，当含水量为3％时，其耐电强度约下降10％。对于500kv变压器出厂时绝缘纸含水量控制在0.5％以下。

在一般情况下，变压器运行时，油温升高，油中含水量增加而纸中含水量降低，即纸中含水向油中扩散；运行温度降低，扩散方向相反。因此，较高油温的变压器在低温环境下退出运行时或当油含水量过高退出运行时，油的含水一部分向纸中扩散，另外，由于油温降低，油中含水量大于饱和溶解量，多余的水分会从油中析出而沉于油箱底或者沉在冷却器底部。当变压器重新投入运行时，冷却器底部的水会由油泵导入变压器线圈，同时水向变压器的高场强区移动，造成潜在危险。这种情况必须引起变压器运行部门注意，对油的含水量必须控制在符合要求的数值之内。降低油的含水量对提高变压器运行安全及减缓油老化有重要作用。为了降低油的含水量，可以采取对油进行真空加热法处理，油温加热到60～70℃，抽高真空，将油中的含水量降下来。 1.2油中杂质纯净油的击穿场强很高，当油中存在杂质和水分时，油的击穿电压明显下降。变压器中有大量的绝缘材料，而油中含有纤维杂质，其中含有水分的纤维更易导电。介电系数大，容易沿电场方向排列成杂质小桥。沿小桥的泄漏电流大，发热多，易引起水分汽化，从而使气泡扩大，击穿就会在这些小桥和气泡中发生。电场越均匀，杂质对击穿电压的影响越大，击穿电压的分散性也越大。在不均匀电场中，杂质对耐压及冲击电压的影响较小，这是因为场强最高处发生局部放电时，油发生扰动致使杂质不易形成小桥，同时，在冲

超高压直流系统中的换流变压器保护

编号：AQ-JS-02392 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑超高压直流系统中的换流变压器保护 Converter transformer protection in UHVDC System

超高压直流系统中的换流变压器保护使用备注：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。引言超高压直流输电由于其特有的优点，越来越广范的得到应用。这些优点[1]包括：不须考虑稳定问题；线路故障恢复能力较强；调节作用利于交流系统的稳定；减少互联交流系统的短路容量；超过一定距离建设投资更经济等。我国目前已投运的超高压直流输电工程包括葛上直流、天广直流和三常直流等，在这些工程中所有的保护与控制系统都是国外进口设备。换流变压器是直流输电系统中必不可少的重要设备。它可以提供相位差为30°的12脉波交流电压，降低交流侧谐波电流；作为交流系统和直流系统的电气隔离，提供阀的换相电抗；通过换流变压器可以在较大范围内调节交流电压，以使直流系统运行在最优的状

态等。换流变压器的投资在换流站中占有很大的比例，换流变压器的可靠安全运行是直流输电系统可靠安全运行的基础。因此对换流变压器提供完善的保护功能对直流输电系统的安全稳定可靠运行显得尤为重要。下面主要讨论换流变压器的特点、直流输电的各种运行工况对换流变压器保护的影响，并结合其特点提出相应的保护原理与方案。 1换流变压器的特点以及对保护带来的影响 1.1短路阻抗直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路，为了将换向过程中的电流限制在一定范围内，换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。短路阻抗过大，会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小，因此保护配置与整定要在这方面予以考虑。 1.2直流偏磁当直流系统在使用大地回线的情况下，在一些运行工况下会有直流电流流入大地，如双极不平衡运行，单极大地回线方式等，使

变压器油流静电是什么

变压器油流静电是什么？（1）油在变压器中强迫流动时，由于固体绝缘表面形成的极性分离，油带走了大量带正电的氢离子，而固体绝缘上因留下过多的电子使其带负电。变压器运行中铁心和外壳接地，靠近这一部位的油中正电荷可从铁心和外壳泄漏到地;不断留在绕组绝缘上的负电荷，则可通过绕组导体泄漏。没有泄漏的正负电荷，部分在流动过程中被中和，有一部分可能形成积聚的空间电荷。由于电荷的产生速率和泄漏不同，有些变压器可能不易形成空间电荷，而有的变压器的空间电荷在不断地形成和消失。空间电荷的消失过程又分两种情况：一种是空间电荷使该处直流电位提高，促使泄漏电流增加，在动态下形成稍有波动的泄漏电流源;另一种是空间电荷电位迅速升高使该处局部场强超过介质的耐受强度，致使发生放电，形成脉冲电流。由此说明，绕组中性点和铁心对地泄漏电流静电电压可在一定程度上反映变压器油流带电情况。油流静电放电特性如前所述，如果产生的电荷与泄漏、中和的电荷达到基本平衡时，积聚的空间电荷产生的局部静电场叠加上交流电场分量还没有超过该处介质的耐受强度，就不会引起放电，正如大多数的强油循环变压器尚未出现油流带电引发的静电放电现象一样;反之，若局部场强超过该处介质的耐受强度，则

会发生放电。变压器内因上述油流带电过程产生的静电放电且有不同一般交流电压下局部放电的特点。它有两种放电形式，一种是在变压器内某些空间电荷积聚处外施交流电压形民的交流电场很弱，此处放电因完全取决于空间电荷产生的静电电位和介质耐受强度，而且有直流电压下放电的特点。这种放电重复率低，从开始放电到引发事故的时间较长。一般可通过对变压器油中气体分析，发现乙炔等含量增加。另一种情况是，空间电荷积聚处工作场强较高，交直流电场的叠加作用，因直流分量降低了放电起始电压，使静电放电能引发工频电场下的连续放电，放电重复率高，且有交流放电的特点。该放电从起始到引发事故所需时间较短，往往是还未来得及从色谱分析发现明显的放电迹旬，很快就发生了甚为严重的事故。由此，可以看到上述两种放电对变压器构成的威胁是不同的。实际情况中，上述两种放电形式并不是绝对的，可能同时存在于同一台变压器中。尽管影响变压器油流带电及静电放电的因素是复杂的，作用方式也是多咱多样的，但油流带电基本过程以及静电放电形成原因都是相似的。人们提出了针对油流静电的试验方法。当变压器内的油流带电过程尚未发展为静电放电时，为了了解变压器内静电积聚程度以及评估由此造成的潜在危险，一般在变压器不充电情况下开启油泵，测量绕组中性点和铁心

简述变压器保护用熔断器的选择(高压侧)

简述变压器保护用熔断器的选择与负荷开关开断能力的配合目前采用负荷开关-熔断器组合电器对10kV变压器保护的数量极大，根据我们公司生产负荷开关多年的情况来看，负荷开关、熔断器、转移电流三者与变压器保护要求如何匹配是用户经常提出的问题，希望作如下简述：一、熔断器额定电流的选择原则变压器的额定容量为SN，额定电压为UN，则变压器高压侧一次额定电流IN1的大小由下式提供：设变压器分接开关按-5%分接抽头计算，同时户内变压器过负荷按120%，那么变压器高压侧可能出现的电流IN可由下式确定： IN=IN1×120%×105% 一般情况下，限流式熔断器的额定电流I选用变压器额定电流的1.5～3倍，其大小可由下式确定：I=(1.5～3)×IN1综合变压器容量-SN、额定电流-IN、实际电流-IN1、熔断器电流-I 大小如下：二、变压器励磁电流下熔断器持续时间变压器投入时会产生励磁电流，要求该励磁电流不对所配熔断器构成损伤，那么熔断器的持续时间应大于励磁电流的持续时间，励磁电流 IS 的大小一般为变压器额定电流的10～20倍，绝大多数情况下不超过12倍，因此其值大小可由下式确定： IS=12×IN1 其持续时间为0.1S。为确定励磁电流下熔断器的持续时间,须引入反映熔断器动作特性的时间-电流特性曲线，如下图是我们公司常用的熔断器厂家提供的曲线，以IS作为横坐标值,分别求取对应纵坐标值,此值为不同熔断器规格的持续时间值t。

综合变压器容量-SN、励磁电流-IS 、熔断器电流-I、持续时间-t表如下：由上表可以看出，熔断器按前表原则选择，变压器励磁电流持续时间均小于熔断器在该电流下的熔断持续时间，故励磁电流不会对所配熔断器造成损伤。二、转移电流与负荷开关的开断能力熔断器应对变压器的短路故障进行保护，特别是最严重的低压侧短路故障保护，变压器阻抗电压按UK=4.5%(630KVA及以上为5%)，变压器低压侧故障时，高压侧可能产生的最大故障电流IK可由下式求得：有关转移电流在相关标准和文选中均有详细论述，我们公司生关的负荷开关中，熔断器撞击脱扣器触发负荷开关的分闸时间为T0=60ms，引入熔断器的时间—电流特性曲线，纵坐标中以T=0.9 T0作一水平线分别求出熔断器各规格曲线的电流值，即为熔断器熔断时首开相的电流值ISK，负荷开关二相开断的转移电流值IZ可由下式求得：IZ=0.87 ISK

变压器油的击穿电压

变压器油的击穿电压将电压施加于绝缘油时，随着电压增加，通过油的电流剧增，使之完全丧失所固有的绝缘性能而变成导体，这种现象称为绝缘油的击穿。绝缘油发生击穿时的临界电压值，称为击穿电压，此时的电场强度，称为油的绝缘强度，表明绝缘油抵抗电场的能力。击穿电压U (kV)和绝缘强度E (kV/cm)的关系为 E=U/d (2-26) 式中d-电极间距离(cm)。纯净绝缘油与通常含有杂质的绝缘油具有不同的击穿机理。前者的击穿是由于游离所引起，可用气体电介质击穿的机理来解释，即在高电场强度下，油分子碰撞游离成正离子和电子，进而形成了电子崩。电子崩向阳极发展，而积累的正电荷则聚集在阴极附近，最后形成一个具有高电导的通道，导致绝缘油的击穿。通常绝缘油总是或多或少含有杂质，在这种情况下，杂质是造成绝缘油击穿的主要原因。油中水滴、纤维和其他机械杂质的介电系数ε比油的要大得多（纤维的ε=7，水的ε=80，而变压器油的ε≈2.3），因此在电场作用下，杂质将被吸引到电场强度较大的区域，在电极间构成杂质“小桥”，从而使油的击穿强度降低。如杂质足够多，则还能构成贯通电极间隙的“小桥”，流过较大的泄漏电流，使之强烈发热，并使油和水局部沸腾和气化，结果击穿就沿此“气桥”而发生。

下面分别分析影响绝缘油击穿电压的各主要因素。 (1)测量绝缘油击穿强度时采用的电极材料、电极形状和电极面积对油的绝缘强度有影响。根据试验数据得知，在同样的试验条件下，不同电极材料测量的同种油样绝缘强度的排列顺序为Fe<黄铜

变压器和母线保护配置重点讲义资料

1.1.10.4MVA及以上车间内油浸式变压器和0.8MVA及以上油浸式变压器，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；当壳内故障产生大量瓦斯时，应瞬时动作于断开变压器各侧断路器。瓦斯保护应采取措施，防止因瓦斯继电器的引线故障、震动等引起瓦斯保护误动作。 1.1.2对变压器的内部、套管及引出线的短路故障，按其容量及重要性的不同，应装设下列保护作为主保护，并瞬时动作于断开变压器的各侧断路器： 1.1. 2.1电压在10kV及以下、容量在10MVA及以下的变压器，采用电流速断保护。 1.1. 2.2电压在10kV以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护。对于电压为10kV的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护。 1.1. 2.3电压为220kV及以上的变压器装设数字式保护时，除非电量保护外，应采用双重化保护配置。当断路器具有两组跳闸线圈时，两套保护宜分别动作于断路器的一组跳闸线圈。 1.1.3纵联差动保护应满足下列要求： a.应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流；

b.在变压器过励磁时不应误动作； c.在电流回路断线时应发出断线信号，电流回路断线允许差动保护动作跳闸； d.在正常情况下，纵联差动保护的保护范围应包括变压器套管和引出线，如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。在设备检修等特殊情况下，允许差动保护短时利用变压器套管电流互感器，此时套管和引线故障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。 1.1.4对外部相间短路引起的变压器过电流，变压器应装设相间短路后备保护。保护带延时跳开相应的断路器。相间短路后备保护宜选用过电流保护、复合电压（负序电压和线间电压）启动的过电流保护或复合电流保护（负序电流和单相式电压启动的过电流保护）。 1.1.4.135kV～66kV及以下中小容量的降压变压器，宜采用过电流保护。保护的整定值要考虑变压器可能出现的过负荷。 1.1.4.2110kV～500kV降压变压器、升压变压器和系统联络变压器，相间短路后备保护用过电流保护不能满足灵敏性要求时，宜采用复合电压起动的过电流保护或复合电流保护。 1.1.5对降压变压器，升压变压器和系统联络变压器，根据各侧接线、连接的系统和电源情况的不同，应配置不同的相间

主变压器保护配置

主变压器保护配置 1、主变差动保护（1）采用了二次谐波制动的比率差动保护，变压器正常运行时励磁电流不超过额定电流的2—10%，外部短路时更小。但变压器空载合闸或断开外部故障后，系统电压恢复时出现的励磁电流，大小可达额定电流的6—8倍，称励磁涌流。励磁涌流只流经变压器的电源侧，因而流入差动回路成为不平衡电流，励磁涌流高次谐波分量中以二次谐波分量最显著，根据这一特点采用励磁涌流中二次谐波分量进行制动，以防止保护误动作。（2）作为主变绕组内部、出线套管及引出线短路故障的主保护，其保护范围为发电机出口至主变高压侧及高厂变高压侧各CT 安装处范围内。（3）主变差动出口逻辑：（4）差动保护瞬时动作全停，启动快切、启动失灵。（5）TA 断线闭锁功能，当差电流大于一定值时（一倍额定电流）TA 断线闭锁功能自动退出，开放保护动作出口。TA 断线0.5S 发信号。 2、发变组差动保护与主变差动保护构成原理相同，但其保护范围是发变组及其引出线范围内的短路故障，即发电机中性点及主变高压侧，高厂变高压侧各CT 安装处范围以内的短路故障。发变组差动保护瞬时动作于发-变组全停，启动快切、启动失灵。 3、阻抗保护（1）作为发变组相间短路的后备保护，同时作为220KV 系统发变组相邻元件如线路故障后备保护。（2）作为近后备保护，按与相邻线路距离相配合的条件进行整定，正向阻抗Z dz 1：按与之配合的高压侧引出线路距离保护Ⅰ段配合，反向阻抗Z dz 2：按正向阻抗的10%整定。（3）时限t 1与线路距离Ⅲ段相配合，时限45.05.31′′=′′+′′=t 发信号，该时限较长，能可靠躲过振荡。时限t 2与t 1配合5.45.042′′=′′+′′=t 解列灭磁、启动快切、启动失灵。（4）该保护测量元件是主变220KV 侧CT 及220KV 母线PT 。即阻抗保护装于

大型变压器油流带电现象(含测量方法)

大型变压器油流带电现象一、油流带电现象在强迫油循环的大型电力变压器中，由于变压器油流过绝缘纸及绝缘纸板的表面时，会发生油流带静电现象，简称油流带电。油流带电现象国内外均有发生，惕1989年报导，美国曾有12台大型变压器因油流带电现象而损坏。我国曾于1992年对国产大型变压器质量进行过调查，调查结果表明，油流带电引发的静电放电是威胁国内大型变压器安全运行的重要因素之一。东北电力科学院和沈阳变压器厂曾在制造厂内和电力系统中对500kV大型变压器进行油流带电的测试，在40台次的测试中，发现6台次（其中电力系统中的2台次，出厂试验4台次）由于油流带电引起变压器内部放电，其具体情况如表1－－39所示。表11-39 油流引起变压器内部放电的情况

鉴于以上所述，大型变压器的油流带电现象已引起国内外电力部门和变压器制造业的广泛关注。日本、美国、法国、瑞典、英国和波兰等很多国家早在70年代就投入大量人力、物力对油流带电问题开展研究。近些年来，油流带电问题也引起我国的重视、变压器制造业、电力部门和有关高等偏校都在认真进行研究。油流带电机理关于油流带电的机理目前尚有争论，现有的研究结果认为可以从油流的流动作用和交流电场的电动作用两方面来认识。就油流的流动作用而言，比较普遍的看法是，变压器的固体绝缘材料（如绝缘纸和纸板）的化学组成是纤维素和木质素，其中纤维素带有羟基（-OH），木质素带有羟基、醛基（-CHO）和竣基（-COOH）。在变压器油的不断流动下，油与绝缘纸板发生摩擦，使得这些基团发生电子云的偏移，即这样，纤维素和木质素分子就被-Hδ+的正电性所覆盖，绝缘纸板表面就如同覆盖着一层正极性的氢原子。带正电性的-Hδ+对油中负离子具有较强的亲合作用，进而吸附油中负离子，并在油一纸界面上形成仍电层。当变压器油以一定速度流动时，偶电层的电荷发生分离，

强油冷却式变压器油流带电分析正式版

In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.强油冷却式变压器油流带电分析正式版

强油冷却式变压器油流带电分析正式版下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。由于变压器的容量和电压等级不断增大，对强油循环冷却要求的提高，绝缘结构的紧凑化，材料干燥度的增加，使得绝缘油流过油道时，就会在油纸界面上产生电荷分离，进而形成油道中局部电荷的积累，即出现油流带电现象。这种积聚达到一定程度，在油中产生浮云状的直流势差，产生闪络放电，破坏油道的绝缘性能，因此油流带电成为引起变压器故障的因素之一。近些年来，国内运行中的500 kV变压器相继发生数起重大事故，据有关资料报

道，安徽洛河、山东潍坊的故障变压器就存在着明显的油流带电情况，部分500 kV 变压器在出厂实验时也发现有油流放电的迹象，甚至在个别运行中的220 kV变压器也曾有类似的油流放电现象出现。因此，油流带电问题应引起我们的高度关注。 1 油流带电的机理变压器中的流体带电不同于其它的流体带电，因为变压器通常由液体和固体两种材料承担电力绝缘，而且，它的流体带电是在一封闭的系统内进行，也就是在一个气、水成分受控制的封闭循环系统内进行。在变压器中油流带电，特别是紊流的影响已导致几起变压器烧毁事故，如洛

变压器的保护配置

变压器的保护配置 Revised by Jack on December 14,2020

变压器保护测试题

变压器保护测试题产品维护部一、选择题(在每小题的备选答案中，选出正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共50分) 1、气体(瓦斯)保护是变压器的( )。 (A)主后备保护；(B)内部故障的主保护；(C)外部故障的主保护；(D)外部故障的后备保护。 2、当变压器外部故障时，有较大的穿越性短电流流过变压器，这时变压器差动保护( )。 (A)立即动作；(B)延时动作；(C)不应动作；(D)短路时间长短而定。 3、我国220kV及以上系统的中性点均采用 ( )。 (A)直接接地方式；(B)经消弧线圈接地方式；(C)经大电抗器接地方式；(D)不接地方式。 4、两台变压器并列运行的条件是( )。 (A)变比相等；(B)组别相同；(C)短路阻抗相同；(D)变比相等、组别相同、短路阻抗相同。 5、变压器零序功率方向继电器的最大灵敏角是( )。 (A)70°;(B)80°;(C)90°;(D)110° 6、330~550KV系统主保护的双重化是指两套不同原理的主保护的( )彼此独立。 (A)交流电流；(B)交流电压；(C)直流电源；(D)交流电流、交流电压、直流工作电源。 7、电抗变压器在空载情况下，二次电压与一次电流的相位关系是( )。 (A)二次电压超前一次电流接近90°；(B)二次电压与一次电流接近0°； (C)二次电压滞后一次电流接近90°；(D)二次电压与一次电流的相位不能确定。 8、变压器励磁涌流可达变压器额定电流的( )。 (A)6～8倍；(B)1-2倍； (C)10～12倍； (D)14～16倍。 9、利用接入电压互感器开口三角形电压反闭锁向电压回路断相闭锁装置，在电压互感器高压侧断开一相时，电压回路断线闭锁装置( )。 (A)动作；(B)不动作；(C)可动可不动；(D)动作情况与电压大小有关。 10、自耦变压器中性点必须接地，这是为了避免当高压侧电网内发生单相接地故障时，( )。 (A)中压侧出现过电压；(B)高压侧出现过电压； (C)高压侧、中压侧都出现过电压；(D)以上三种情况以外的。 11、谐波制动的变压器保护中设置差动速断元件的主要原因是( )。 (A)为了提高差动保护的动作速度；(B)为了防止在区内故障较高的短路水平时，由于电流互感器的饱和产生高次谐波量增加．导致差动元件拒动；(C)保护设置的双重化，互为备用； (D)为了提高差动保护的可靠性。 12、变压器过励磁保护是按磁密召正比于( )原理实现的。 (A)电压U与频率f乘积； (B)电压U与频率f的比值；(C)电压U与绕组线圈匝数N的比值； (D)电压U与绕组线圈匝数N的乘积。 13、变压器差动保护为了减小不平衡电流，常选用一次侧通过较大的短路电流时铁芯也不至于饱和的TA，一般选用( )。 (A)0．5级；(B)D级；(C)TPS级；(D)3级。 14、电流互感器的二次绕组按三角形接线或两相电流差接线，在正常负荷电流下，它们的接线系数是( )。 1；(D)2。 (A)3；(B)1；(C) 3 15、按90°接线的相间功率方向继电器，当线路发生正向故障时，若φK为30°，为使继电器动作最灵敏，其内角值应是( )。

超高压直流系统中的换流变压器保护(新编版)

超高压直流系统中的换流变压器保护(新编版) 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-0608

超高压直流系统中的换流变压器保护(新编版) 引言超高压直流输电由于其特有的优点，越来越广范的得到应用。这些优点[1]包括：不须考虑稳定问题；线路故障恢复能力较强；调节作用利于交流系统的稳定；减少互联交流系统的短路容量；超过一定距离建设投资更经济等。我国目前已投运的超高压直流输电工程包括葛上直流、天广直流和三常直流等，在这些工程中所有的保护与控制系统都是国外进口设备。换流变压器是直流输电系统中必不可少的重要设备。它可以提供相位差为30°的12脉波交流电压，降低交流侧谐波电流；作为交流系统和直流系统的电气隔离，提供阀的换相电抗；通过换流变压器可以在较大范围内调节交流电压，以使直流系统运行在最优的状

变压器带电补加油工作方案

变压器带电补加油工作方案工作要求的安全措施应拉断路器(开关)和隔离开关（刀闸）（注明编号）断路器（开关）：无隔离开关（刀闸）；无应投切相关直流电源（空气开关、熔断器、连接片）、低压及二次回路：退出主变本体重瓦斯跳闸压板应合接地开关（注明编号）、装接地线（注明确实地点）、应设绝缘板：无应设遮栏、应挂标示牌（注明位置）：1、在工作地点悬挂“在此工作”标示牌；（五）其他安全注意事项1、全体参加工作的施工人员，在开工前必须认真学习《电业安全规程》和有关注意事项。牢固树立“安全第一”的思想，确保施工安全。2、各施工人员在开工前根据分配的任务，认真学习有关规程，并使每个施工人员对施工任务十分明确，确保施工质量。3、临时民工必须在施工前由施工负责人讲解安全注意事项和操作方法，工作中工作负责人必须对其并做好安全监护工作。4、工作人员进入施工现场必须正确佩带安全帽，高空作业人员必须佩戴安全带。。5、工作人员工作时必须与带电部分保持足够的安全距离。6、施工电源要有安全保护措施，带电部分不得裸露。7、施工现场附近应配备适用于扑灭电气火灾的消防器材；发生电气火灾时应首先切断电源。8、施工前，施工负责人必须向每一工作小组负责人及工作人员交待现场的运行方式。9、安装作业前由技术员和安全员进行技术安全交底，使施工人员明确作业顺序及方法，保证质量达验收规范所规定的

要求。四、技术措施（一）引用文件DL/T573-1995电力变压器检修导则GBJ7665-1987变压器油（二）主要工器具和备品备件1、工器具序号名称规格单位数量备注1常用工具箱套12电源电缆盘380V个13万用表块14管钳把25梯子2米把16安全带根27安全帽顶48工程车辆19油泵台110油管根211锑桶个212油瓢个213油桶170kg个114管箍按油管直径个10

变压器的保护配置

变压器的保护配置 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

强油冷却式变压器油流带电分析

强油冷却式变压器油流带电分析集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

强油冷却式变压器油流带电分析由于变压器的容量和电压等级不断增大，对强油循环冷却要求的提高，绝缘结构的紧凑化，材料干燥度的增加，使得绝缘油流过油道时，就会在油纸界面上产生电荷分离，进而形成油道中局部电荷的积累，即出现油流带电现象。这种积聚达到一定程度，在油中产生浮云状的直流势差，产生闪络放电，破坏油道的绝缘性能，因此油流带电成为引起变压器故障的因素之一。近些年来，国内运行中的500kV变压器相继发生数起重大事故，据有关资料报道，安徽洛河、山东潍坊的故障变压器就存在着明显的油流带电情况，部分500kV变压器在出厂实验时也发现有油流放电的迹象，甚至在个别运行中的220kV变压器也曾有类似的油流放电现象出现。因此，油流带电问题应引起我们的高度关注。 1油流带电的机理变压器中的流体带电不同于其它的流体带电，因为变压器通常由液体和固体两种材料承担电力绝缘，而且，它的流体带电是在一封闭的系统内进行，也就是在一个气、水成分受控制的封闭循环系统内进行。

在变压器中油流带电，特别是紊流的影响已导致几起变压器烧毁事故，如洛河电厂的变压器事件。紊流为什么起电呢？这是因为在紊流条件下，流速分量同流向垂直，如单管模型的流体带电表示电荷分布不规律。剩余电荷密度几乎均匀地分布于流体截面，电荷从管壁上激出。 2影响油流带电的几个因素从变压器的结构来看，可分为芯式与壳式。大亚湾核电站的主变为芯式结构，联变为壳式结构。有关资料表明：壳式结构的油流带电现象较多于芯式结构。现将国内外资料中，有关影响油流带电的几个因素分述于下。 2.1与流速及温度的关系从泄漏电流与流速、油温的关系曲线可知，这里流速等于1Pu，表示最小流速。在这个流速下油温达到50℃时才会发生静电放电。通常，由层流引起的流体电流同流速成正比，但在紊流条件下，流体电流同平均速度的7／4次方成正比，假若有旋涡产生，将会同平均流速的二次方成正比。但实际运行的变压器结构复杂，油流的局部偏差不可避免，即使在设计时考虑了油流情况，绕组泄漏电流仍对流速表现出有较大的依赖性，从2次方到4次方。