浅析变压器的过电压现象及其保护措施
变压器防护方案
变压器防护方案引言变压器作为电力系统中的重要设备，起着将电能从一种电压水平转变为另一种电压水平的作用。
然而，由于变压器所处的工作环境复杂多变，其运行过程中很容易受到外部因素的影响，如过电流、过电压、温度过高等。
因此，为了确保变压器的安全运行，必须进行有效的防护措施。
本文将介绍一些常见的变压器防护方案，以便提供相应的指导。
1. 过电流保护过电流是变压器运行过程中最常见的故障之一。
当变压器受到过大的电流冲击时，容易导致线圈发热、绝缘击穿等问题，进而影响变压器的正常运行。
因此，过电流保护是必不可少的。
常用的过电流保护装置包括熔断器和电流保护器。
熔断器能够通过自身熔断来切断电路，从而保护变压器不受过电流的影响。
电流保护器则可以监测电流的变化，发现异常情况后自动切断电路。
2. 过电压保护过电压是指电压超过设计值的现象。
变压器的运行过程中，过电压可能来自于系统中的雷电等原因。
过电压会导致变压器线圈绝缘击穿、接线端子烧毁等严重后果。
为了保护变压器不受过电压的损害，可以采用过电压保护装置。
过电压保护装置通常采用避雷器、放电管等组成，能够将过电压引到地，确保变压器的安全运行。
3. 温度保护变压器在运行过程中，如果温度过高，容易造成绝缘材料老化、线圈短路等问题，从而影响变压器的工作效果。
因此，采取一定的措施保护变压器不受高温的影响是非常重要的。
常见的温度保护装置包括温度开关和温度监测仪。
温度开关可监测变压器的温度变化，如果温度超过预设值，就会自动切断电路。
温度监测仪能够实时监测变压器的温度情况，并通过报警等方式提醒操作人员进行相应的处理。
4. 过载保护变压器的额定容量是有限的，如果超过其额定容量运行，容易导致变压器过载，产生过热、绝缘击穿等问题。
为了防止变压器过载，可以采用过载保护装置。
过载保护装置可监测变压器的负载情况，如果超过额定容量，就会自动切断电路，确保变压器不受过载的影响。
结论变压器作为电力系统中的重要设备，需要采取有效的防护措施来确保其安全运行。
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。
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。
浅析变压器过电压及过电压保护
浅析变压器过电压及过电压保护[摘要] 该文讲述变压器过电压的种类及变压器过电压保护的种类，以切除空载变压器产生的操作过电压及变压器中性点间隙过电压保护为例，介绍了变压器操作过电压产生的过程及变压器中性点间隙过电压保护的组成及工作原理。
另在实际应用中应如何防止变压器过电压所采取的措施。
[关键词] 过电压保护原理防范措施引言2008年9月6日15时21分，220kV黄历变2号主变220kV侧间隙零序过流保护动作，动作跳2号主变三侧开关。
事件发生后，经检查分析，220kV侧中性点放电间隙的铜棒端部有明显的电弧灼伤痕迹，变压器未存在内部故障。
确认该起事件为110kV线路遭雷击后，雷电波侵入变电站在变压器中性点产生过电压而引起中性点保护间隙动作。
该起跳闸事件提醒变电运行专业人员对主变过电压及过电压保护应有全面的了解，现浅析变压器过电压的产生过程和过电压保护工作原理。
1、过电压的产生过程1.1 切除空载变压器的等值电路LB ：变压器励磁电感CB ：绕组对地电容励磁电流i0：1.2过电压的形成电流在自然过零前的某一瞬间被强行截断时电流与电压波形图：1.3 过电压大小切除主变截流时总能量全部转换成电能，此时产生过电压大小的计算公式：截流时的总能量：转换成的电能：（LB/CB ）值为几万欧由以上公式可以计算当I0=Im时，电压UBM值很大。
2.变压器过电压保护变压器过电压保护分为防雷保护和变压器中性点压保护。
防雷保护即在主变各侧装设避雷器，避雷器的作用是当过电压超过一定值时，避雷器先放电，从而限制了被保护设备的过电压值。
下面重点解释变压器中性点间隙过电压保护的工作原理。
并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。
为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。
中性点间隙接地保护：当变电站的母线或线路发生接地短路，若故障元件的保护拒动，则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开，如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中，此局部系统变成中性点不接地系统，此时中性点的电位将升至相电压，分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏，中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前，可靠地将变压器切除，以保证变压器的绝缘不受破坏。
过电压问题及其解决方案
过电压问题及其解决方案过电压问题及其解决方案1. 引言过电压是在电力系统中经常遇到的一个问题，它给电力设备和系统带来了许多隐患和安全风险。
在本篇文章中，我们将探讨过电压的概念、原因和解决方案。
希望通过深入了解这个主题，可以帮助读者更好地理解和应对过电压问题。
2. 过电压的定义和原因过电压是指电力系统中电压瞬时或持续上升到超过额定电压的现象。
它可能由电力系统中的各种原因引起，包括雷击、开关操作、电力设备故障、突然负载变化等等。
2.1 雷击雷击是导致过电压的最常见原因之一。
当雷电击中地面或电力线路附近的物体时，会引发短暂而强大的电压脉冲，进而导致电力系统中的过电压。
2.2 开关操作电力系统中的开关操作也会导致过电压问题。
当电力系统中的开关打开或关闭时，会产生感应电动势，导致电压瞬时上升。
如果这种瞬时电压超过了设备的额定电压，则可能产生过电压。
2.3 电力设备故障电力设备故障是另一个常见的过电压原因。
变压器内部短路或绕组接地故障可能会导致电压上升。
2.4 突然负载变化突然的负载变化也可能引发过电压。
一台大型电机的突然开动可能使电压短期内上升。
3. 过电压的危害过电压问题对电力设备和系统都带来了一系列的危害。
过电压会导致设备的过载和过热，从而降低设备的寿命。
过电压可能引发设备的击穿和损坏，甚至会导致火灾和爆炸风险。
过电压还会导致系统的不稳定和停电，给用户带来不便和损失。
4. 过电压的解决方案为了应对过电压问题，我们可以采取以下几种解决方案：4.1 避雷器避雷器是一种能够保护电力设备不受雷击和过电压影响的装置。
它通过将过电压分散到大地来保护设备。
避雷器通常安装在输电线路、变压器和电力设备之间。
4.2 电力保护装置电力保护装置是另一种解决过电压问题的常用方法。
它可以及时检测到过电压事件，并采取相应的保护措施，例如切断电力供应或将过电压引导到地面。
4.3 负载调节和平衡合理的负载调节和平衡是减少过电压问题的一种有效方法。
220kV变压器中性点过电压及保护分析
220kV变压器中性点过电压及保护分析摘要：目前，对于我国110kV 以及220kV 等级变压器，一般会使用部分中性点接地的方式进行设备运行。
在变压器的实际运行过程中，由于受到某些因素的影响，很容易导致变压器的中性点一直保持过电压状态，而这一问题会导致变压器中性点的绝缘性能不断降低，因此，必须加强对于变压器中性点的过电压保护和分析。
本文分析变压器在雷电过电压下的绕组仿真模型，并通过对变压器中性点受到线路上的入侵雷电波作用时的实际过电压情况进行仿真，阐述了110kV和220kV变压器中性点过电压及保护。
关键词：变压器；过电压；保护目前，我国电力系统通常会使用避雷器并联棒间隙的方式对系统变压器中的中性点绝缘进行保护，其运行原理为：当雷电波施加在变压器时，变压器中性点会产生动作以保证中性点绝点不会受到损坏：而在系统产生单项接地故障时，中性点的棒间隙则会产生动作使变压器中性点不会受到电压损坏。
但是对于这种方式来说，在运行过程中并没有对变压器的过电压情况进行充分考虑，并因此可能使中性点在保护配合方面存在一定的缺陷，在实际使用中经常会出现由于配合不良而发生系统故障。
其中，单相接地故障是经常出现的一类故障．变压器中性点棒间隙发生动作，会使变压器出现误切除的情况，并因此出现变压器甩负荷的问题。
为此，需要对过电压情况进行研究与分析。
一、变压器中性点的过电压过压保护即为当被保护线路的电源电压高于一定数值时，保护器切断该线路；当电源电压恢复到正常范围时，保护器自动接通。
变压器运行时，如果电压超过他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。
1、雷电过电压。
变压器中性点上出现的最大雷电过电压主要取决于变压器入口处的避雷器残压和变压器的特性，一般其过电压值可按下式计算：式中：ｎ为侵入雷电波的相数；γ 为变压器振荡衰减系数，纠结式绕组取0.5，连续式绕组取0.8；Ｕｂ为变压器入口处避雷器上的残压。
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。
浅析变配电所异常过电压分析与治理
浅析变配电所异常过电压分析与治理一、引言变配电所是电力系统中的重要设施，其作用是完成变电和配电功能，保障电力系统的正常运行。
由于各种因素的影响，变配电所可能出现过电压现象，这对设备和系统都带来了严重的隐患。
对变配电所异常过电压进行分析与治理显得尤为重要。
二、异常过电压的成因1. 雷电击伤：雷电的直接击中或附近的雷电感应会导致变配电所的电压急剧变化，可能产生过电压。
2. 线路故障：电力系统中的线路出现故障，如短路、接地故障等，都有可能引发过电压。
3. 设备故障：变配电所中的设备出现故障或缺陷，如断路器失灵、变压器短路等，都可能导致异常过电压的产生。
4. 大负荷突然变化：当电网负荷突然增大或减小时，电压也会发生剧烈的波动，从而产生过电压。
三、异常过电压的危害1. 对设备的危害：过电压会损坏变配电所中的设备，如电力电子设备、变压器、绝缘子等，严重影响设备的寿命和稳定性。
2. 对系统的危害：过电压会导致系统的不稳定，甚至引发系统的崩溃，给整个电力系统带来严重的影响。
3. 对人员的危害：过电压会对变配电所中工作人员的安全构成威胁，可能引发触电事故。
四、分析与治理1. 分析过电压的成因：首先需要对变配电所中出现的异常过电压进行分析，找出具体的成因，包括对雷电击伤、线路故障、设备故障、大负荷变化等因素进行排查和分析，并确定过电压的具体来源。
2. 设备升级与改造：针对变配电所中容易受到过电压影响的设备，可以考虑进行升级或改造，增强其抗过电压能力。
安装过电压保护装置、更换抗压能力更强的设备等。
3. 预防措施：要加强对变配电所的日常维护和管理，定期检查设备是否存在缺陷或故障，及时修复和更换老化设备，以减少过电压的发生。
4. 安装过压保护装置：在变配电所中安装过压保护装置，可以有效地对电压进行监测和调节，避免过电压对设备和系统的损害。
五、案例分析某变配电所在雷电天气下发生过电压事故，导致变压器损坏，设备故障，严重影响了设备的运行和电力系统的稳定性。
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。
变压器的过电压保护
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。
浅析电力变压器过电压与防护措施
￣３ｋ 峰值） ２ ｗ ｆ荤 ０Ｖｃ Ｊ ５６ ． ｌ 值） ￣５ｋ 值） 啦 ５Ｖ － ＇ ＇ｃ ０Ｖ 峰 ｌ （垂 ｋ ｌ 值
了一 个频 率极 高 的 高 电压 。这一 瞬 变过 程很 其 中： 一 由于 ｔ ｏ １￣ 小 。 ／Ｃ很 Ｃ ｅ 为 绕 组 每 单位 长 度 上 的对 地 电容 ； 快 ， 开 始， 高频 下 ，Ｌ很 大 的， ｏ Ｆ一 Ｃ一 为高 低 压 绕组 之 间 每单 位长 度 上 的 电容 ； 电流 只从 高压 绕组 的匝 电容 和对 地 电容 中流 它 ｃ 卜为绕 组 每单 位长 度上 的 匝 问电容 ； 一 Ｌ 为过 过 。由于低压 绕组 靠 近铁 心， 的对 地 电容很 （ 即容抗 很 小 ） 可 近似 地 认 为 低 压 绕组 接 ， 电压 时绕 组每 单 位 长度 上 的漏 电感 ； 为绕 大 ， Ｒ一 地。可雷电波袭击时， 沿绕组高度上的电压分 组 每单 位 长度 上 的电阻 。 ｔ Ｆ １ 作 过 电压 和 大 气过 电压 产生 的原 因 布取 决 于 匝间 电容 ｃ 和对 电容 ｃ ｅ的 比例 。 ． 操 分析 由于两种 电容都存 在， 过电压时， 一部分 电流 由对 地 电 容分 流 ， 每个 匝间 电 容流 的电 流 故 １１ ．操作 过 电压 ． 上 在 一 般 配 电网 中 ，使 用 的绝 大多 数是 降 不 相 等 ， 面 的 匝间 电容 流 过 的 电流 最 大愈 压变压器，下面就以降压变压器空载拉闸操 往 下 面则 愈小 ，随着 电压 沿 绕组 高 度 的分 布 作 为 例说 明操 作 过 电压产 生 的原 因。 变为不均匀， 电压分布很不均匀， 起始 靠近输
前 言
图 １
间看成是周期波的 １ ／ ４周期 ，则雷 电波可看 成是频率极高 的周期性波。 这样 ， 当过电压波 到达 变压 器接 线 端 时 ，相 当于 给变 压器 加 上
变电站过电压分析及防护措施
Power Electronics •电力电子Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 213【关键词】变电站 过电压 防护措施电力系统在运行的过程中，由于出现故障或者人为操作失误，产生短期的过电压，导致变压器的绝缘出现损坏，电气设备不能正常使用。
因此，想要保证电气系统正常运行，相关部门工作人员必须要根据实际情况，及时采取正确的防护措施，防止变电站出现过电压的情况。
1 变电站过电压的主要原因变压器在在使用过程中出现的过电压，破坏变压器的绝缘有以下两种情况：（1）击穿三种绝缘，分别是油箱之间、绕组之间以及铁芯与绕组之间，导致接地或者绕组短路的情况出现。
（2）在一个绕组内，击穿匝间和段间的绝缘，造成匝间出现短路的情况。
通常，按照变压器过电压产生的不同原因，可以分为两种情况，分别是内部过电压和外过电压。
1.1 内部过电压这种电压是由电网里面能量传递或者转化时形成的，其电网的额定电压和幅值性成正比例的关系，如果额定电压越高，幅值越大；反之，如果额定电压越低，幅值越小。
在超高压电网中，危害性较大的电压有两种：1.1.1 谐振过电压在特殊条件下，电网中电容参数和电感出现谐振造成过电压。
因为变电压所有段绕组的等值回路是电阻、电容。
其回路的自然谐振频率是固定不变的，基范围较宽，大约在几百赫兹或者几千赫兹，并且超过60%小于100KHZ ，回路的Q 值最大值是30，衰减系数保持在0.7-0.9之间。
遇到特殊激发的情况，变电站过电压分析及防护措施文/苗晨 梁肖裕 李彦君 郑鑫磊应操作或者故障引起电网出现过电压的情况，必须要满足以下几个条件：首先，变压器的自然谐振频率和电网中的过电压频率要保持一致。
其次，将额定电压和过电压的幅度进行比较，符合标准值。
然后，衰减系数减小的时候，相隔电压的峰值系数要大于0.8。
最后，过电压长期合适的情况下，容易在局部绕组的位置产生谐振过电压，导致变压器出现各种故障。
变压器的过电压原因是什么？如何处理？
变压器的过电压原因是什么？如何处理？
在额定电压下运行的变压器，电压幅值是肯定的。
假如由于某钟缘由，变压器的电压幅值超过了额定电压幅值，则变压器便患病过电压。
变压器产生过电压的缘由有以下几种：
1，大气过电压
由于雷电直击输电线路或杆塔，或者由于大气中雷雨云放电而在输电线上感应出的过电压。
2，操作过电压
由于变压器或线路上的断路器合，拉闸所引起的过电压。
3，故障过电压
系统中发生单相短路或间歇电弧接地而产生的过电压。
无论那种过电压，作用的时间都很短暂，仅为几十微秒。
操作过电压和故障过电压的数值一般为额定相电压的2～4.5倍，而大气过电压可达额定相电压的8～12倍。
2.5倍以下的过电压，变压器一般是能够承受的，超过2.5倍，无论那种过电压都可能损坏变压器的绝缘。
变压器过电压的破坏方式有那两种？
变压器过电压的破坏方式有以下两种：
1，击穿绕组之间，绕组与铁芯之间或绕组与油箱之间的绝缘，造成绕组短路或接地。
2，在同一绕组内将匝与匝间或段与段间的绝缘击穿，造成匝间短路。
通常，大气过电压同时造成以上两种破坏。
因此，在电力系统中采纳避雷器来爱护变压器。
如何防止过电压损坏变压器？
防止过电压损坏变压器的方法是：
在变压器中，除了应强化高压绕组对地的绝缘外，还应特殊强化首端和末端附近两个匝间的绝缘，或者采纳静电环和静电屏使绕组的第一匝和头几匝的电压分布匀称。
对35千伏以上的变压器，还应尽量采纳中性点接地系统来防止过电压造成损坏。
运行中变压器的异常原因分析与处理
运行中变压器的异常原因分析与处理一、引言变压器是电力系统中不可或缺的重要设备，它承担着将高压输电线路的电能转变为低压供电线路所需的功能。
而变压器在长时间的运行中，难免会出现一些异常情况，可能会导致设备的损坏甚至造成事故，因此对于运行中变压器的异常原因进行分析并采取相应的处理措施显得尤为重要。
本文将就运行中变压器的异常原因进行详细的分析，并提出对应的处理方法，以期能够帮助相关从业人员更好地保障电力系统的安全稳定运行。
二、异常原因分析1. 变压器过载变压器过载是指变压器长时间工作在超过其额定负荷范围的工况下，这是导致变压器异常的一种常见原因。
变压器过载可能是由于系统负荷增加导致变压器的额定容量不足，也可能是由于变压器内部散热不良、冷却系统故障等原因导致的。
过载会引起变压器内部温度升高，从而导致绝缘材料老化，严重时甚至引发绝缘击穿，造成变压器的损坏。
处理方法：针对变压器过载问题，首先应对变压器的负荷情况进行合理规划和管理，避免长时间处于过载状态。
应保证变压器冷却系统的正常运行，定期清洗、检查冷却器、风机，确保其通风良好。
对于额定容量不足的情况，可以通过增加变压器容量或者分流负载来解决。
2. 绝缘老化变压器的绝缘系统是确保变压器正常运行的重要组成部分，而绝缘老化是导致变压器故障的另一常见原因。
绝缘老化可能是由于变压器长时间工作在高温状态下导致的，也有可能是由于潮湿、污染、电气应力等因素导致的。
处理方法：对于绝缘老化问题，首先应定期对变压器的绝缘系统进行检测和维护，定期检查变压器绝缘油的情况，确保其绝缘性能符合要求。
应保持变压器周围环境的清洁和干燥，避免绝缘系统被潮湿、污染等因素影响。
对于已经老化的绝缘部件，可以考虑更换或修复。
3. 短路变压器短路是指变压器内部或者与外部电路之间发生短路故障，短路可能由于绝缘损坏、绝缘击穿、涌入电压过高等原因引发。
短路会导致变压器内部电磁力和热力急剧增加，从而引起线圈和绝缘材料的损坏，甚至严重时引发火灾。
变压器过电压原因与防护措施
3摘要：变压器过电压危害影响着电网的安全稳定运行，文章分析了变压器外过电压与内部过电压产生的主要原因，并提出了相应的防护措施。
关键词：变压器；过电压防护原则；避雷针保护中图分类号：TM864 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2010）34-0137-02电力变压器是发电厂、变电站的重要电气设备，担负着传输电能、分配电能、降低损耗、经济运行的重大使命。
电力变压器能否安全可靠地运行，对供、配电系统影响极大，而变压器绝缘水平又相对比较薄弱，一般为2.5倍额定电压。
在正常运行情况下，变压器承受电网的额定电压，但由于雷击、操作、故障等原因将产生过电压，其值可能大大超过它的最大允许工作电压，对变压器的绝缘有很大的危害，甚至使绝缘击穿。
因此，为保证其安全、可靠地运行，实际生产中，我们必须采取相应的保护措施。
1 变压器过电压产生原因变压器运行中产生的过电压在变压器中破坏绝缘有两种情况：一是击穿绕组之间、绕组与铁芯之间或绕组与油箱之间的绝缘，造成绕组短路或接地；二是在同一绕组内将与匝间或段与段间的绝缘击穿，造成匝间短路。
根据变压器过电压产生原因不同，主要可以分为以下两种情况：1.1 外过电压外过电压又称大气过电压，它是由于直击雷击变压器和雷电感应，即雷云放电产生的直击雷过电压和感应雷过电压。
其幅值取决于雷电参数和防雷措施，与电网额定电压无直接关系。
此类过电压的特点是持续时间短，一般只有数十秒左右，冲击性强，具有脉冲特性，与雷击活动强度有直接关系。
1.2 内部过电压内部过电压是由电网内部能量转化或传递过程中产生的，其幅值与电网的额定电压成正比关系，是超高压电网中危害较大的过电压，主要有两种：1.2.1 切除空载变压器产生的操作过电压，空载变压器在正常运行时表现为一激磁电感 实验研究表明：切断100A 以上的电流时，开关触头的电弧通常都是在工频电流自然过零时熄灭的，此时等值电感中储藏的磁场能量为零，在切除过程中不会产生过电压。
电力系统过电压的防护措施
电力系统过电压的防护措施引言：电力系统过电压是指电力系统中电压超过额定值的现象，可能对电力设备和系统造成严重损坏。
为了保护电力系统的正常运行和设备的安全性，必须采取一系列的过电压防护措施。
本文将介绍几种常见的过电压防护措施，以确保电力系统的稳定运行。
一、过电压的原因过电压通常由以下几个原因引起：1. 外部原因：如雷击、电网故障、电力负荷突变等。
2. 内部原因：如电力设备故障、电力系统操作失误等。
二、过电压防护措施1. 避雷器的应用避雷器是一种常见的过电压防护设备，用于保护电力设备免受雷击和电网故障引起的过电压。
避雷器能够迅速将过电压引入地，保护设备免受损坏。
在电力系统中，避雷器通常安装在变压器、母线、电缆等关键设备的进出线路上。
2. 过电压保护装置的应用过电压保护装置是一种自动保护设备，能够监测电力系统中的电压，并在电压超过设定值时迅速切断电路，以保护设备免受过电压的影响。
过电压保护装置通常安装在电力系统的关键位置，如变压器、发电机、电缆等。
3. 耐压等级的选择在设计电力系统时，应根据系统的工作电压和设备的耐压等级选择合适的设备。
设备的耐压等级应大于系统中可能出现的最高电压，以确保设备在过电压情况下不会损坏。
4. 接地系统的建设良好的接地系统是防止过电压的重要手段之一。
通过合理设计和建设接地系统，可以将过电压迅速引入地，保护设备免受损坏。
接地系统应包括接地网、接地极、接地装置等。
5. 过电压监测与维护定期对电力系统进行过电压监测和维护是防止过电压的有效手段。
通过监测系统中的电压变化，及时发现并处理可能引起过电压的故障，以保护设备的安全运行。
6. 教育与培训加强对电力系统过电压防护的教育与培训，提高工作人员的安全意识和技能水平，是确保过电压防护措施有效实施的重要环节。
工作人员应了解过电压的危害性，掌握正确的操作方法和应急处理措施。
结论：电力系统过电压的防护措施是确保电力系统安全运行的重要保障。
通过合理应用避雷器、过电压保护装置，选择合适的耐压等级，建设良好的接地系统，定期监测和维护电力系统，加强教育与培训，可以有效预防和减少过电压对电力设备和系统的损害。
变压器的过电压保护
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较大。
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。
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。
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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。
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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
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。
科技论文。
考虑电容影响后，变压器的分布参数电路（见后面图1）。
其中：CFe绕组每单位长度上的对地电容；C高低压绕组之间每单位长度上的电容；Ct绕组每单位长度上的匝间电容；L过电压时绕组每单位长度上的漏电感；R绕组每单位长度上的电阻。
下面简单说明两种不同类型过电压产生的原因：
1.内部过电压我市电网中，绝大多数是降压变压器，下面就以降压变压器空载拉闸为例说明内部电压产生的原因
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，电容折算值为实际值的(1/K2)倍，所以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，故对地总电容为CFe=ΣCFe 由于一次侧单位长度上的匝间电容Ct是串联的，故它的匝间总电容为
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。
当再忽略绕组电阻R1时，可得空载拉闸过电压时的简化等效电路（见后面图2）：其中L1是一次绕组的全自感。
把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。
于是在拉闸瞬间，电感L1中储藏的磁场能量为1/2L1i2a，电容CFe上储藏的电场能量为1/2CFeU2a。
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。
当不考虑能量损失时，根据能量守恒原理有CFeU2cmax=
L1i2a＋CFeU2a故得上式表明，当拉闸电流和电容上的电压一定时，绕组的电感愈大，对地电容愈小，则拉闸时过电压愈高。
电力系统中，拉闸过电压通常不超过额定电压的3.0－4.5倍。
2.大气过电压大气过电压是输电线路直接遭受雷击或雷云放电时，电磁场的剧烈变化所引起的
当输电线路直接遭受雷击时，雷云所带的大量电荷(设为正电荷)通过放电渠道落到输电线上，大量的自由电荷向输电线路的两端传播，就在输电线上引起冲击过电压波，称为雷电波。
雷电波向输电线两端传播的速度接近于光速，持续的时间只有几十微秒，电压由零上升到最大值的时间只有几微秒。
雷电波的典型波形为曲线由零上升到最大值这一段称为波头，下降部分称为波尾。
如果把波头所占时间看成是周期波的四分之一周期，则雷电波可看成是频率极高的周期性波。
这样，当过电压波到达变压器出线端时，相当于给变压器加上了一个频率极高的高电压。
这一瞬变过程很快，一开始，由于高频下，ωL很大的，1/ωC很小，电流只从高压绕组的匝电容和对地电容中流过。
由于低压绕组靠近铁心，它的对地电容很大，(即容抗很小)，可近似地认为低压绕组接地。
科技论文。
可雷电波袭击时，沿绕组高度上的电压分布取决于匝间电容Ct和对电容CFe的比例。
在一般情况下，由于两种电容都存在，过电压时，一部分电流由对地电容分流，故每个匝间电容流的电流不相等，上面的匝间电容流过的电流最大愈往下面则愈小，随着电压沿绕组高度的分布变为不均匀，见下图：(图3是过电压波加在变压器两端的电压)从图中可见，起始电压分布很不均匀，靠近输电线A端的头几匝间出现很大的电压梯度，因此，在头几个线匝里，匝间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50－200倍。
3.过电压保护为了防止变压器绕组绝缘在过电压时被击穿，必须采取适当的过电压保护措施，目前主要采用下列措施
3.1避雷器保护
在变压器的出线端装设避雷器，当雷电波从输电线侵入时，避雷器的保护间隙被击穿，过电压波对地放电，这样雷电波就不会侵入变压器，从而保护了变压器。
3.2加强绝缘
除了加强变压器高压绕组对地绝缘外，针对雷电波作用的特性，还要加强首端及末端部分线匝的绝缘，以承受由于起始电压分布不均匀而出现的较高的匝间电压。
这种方法效果有限，而且加厚绝缘使散热困难，同时减少了匝间电容，增大了匝间电压梯度。
目前只在35kV及以下的变压器中采用。
3.3增大匝间电容
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。
过去常采用加装静电板或静电屏的方法，现在在110kV以上的高压变压器上，广泛采用纠结式线圈。
纠结式线圈制造工艺简单，不增加材料，与连续式线圈相比能显著增大匝间电容，所以现在高压大型电力变压器的高压绕组大多数采用了这种绕线法。
结束语造成变压器过电压的原因多种多样，针对不同的过电压，有不同的过电压保护措施。
在实际工作中，我们应进行经济上和技术上的全面研究，选择有效的过电压保护措施，确保变压器的安全稳定运行。