浅谈变压器绝缘水平及中性点避雷器的选择
中性点放电间隙和避雷器配置探讨——以110kV分级绝缘变压器为例
图 1 是典型的 1 10 kV变压器主接线图, 采用分级绝缘变压器中性 点可直接接地运行, 也可不接地运行的方式。分级绝缘变压器中性点过 电压, 保护通常采用变压器中性点装设避雷器和放电间隙, 其中避雷器 主要是防止雷电过电压; 间隙保护主要防止变压器中性点绝缘遭受危险 的工频过电压及谐振过电压损坏, 两者有效配置起来对分级绝缘变压器 中性点过电压进行了有效保护。
应用科技
中性点放电间隙和避雷器配置探讨
— —— 以 110kV 分级绝缘变压器为例
宋梅芳 ( 广西 博阳 电力 设计 有限 责任 公司 , 广 西南 宁 530023)
[ 摘 要] 目前, 大部分城镇和企业供电系统中广泛应用 110k V 变压器, 为防止雷电过电压、操作过电压和变压器高压侧单相接地引起过 电压对中性点绝缘破坏, 在变电站设计中都要将过电压保护和二次继电保护相配合。 [ 关键词] 110 kV; 配置; 分级绝缘变压器
采用分级绝缘的变压器, 绕组中性点的绝缘水平比绕组首端的低; 当变压器 设计为中 性点必须 接地运 行时, 中性点 绝缘水 平很低 。如 1 1 0k V系统中的分级绝缘变压器中性点绝缘水平为 95 kV。为防止雷电 过电压、操作过电压和变压器高压侧 ( 11 0k V系统) 单相接地引起过电 压对中性点绝缘破坏, 在变电站设计中都要将过电压保护和二次继电保 护相配合。
1 中性点放避雷器和放电间隙的配置分析 1.1 放电间隙选择配置 有效接地系统可能形成局部不接地系统, 低压侧有电源的主变压器 不接地中性点应装设间隙。如断路器操作出现非全相或发生较危险铁磁 谐振过电压, 主变压器不接地中性点也应装设间隙。变压器采用放电间 隙保护配置, 放电间隙装于变压器中性点与地线之间, 有棒形、球形和 角形等多种形式。工程中以棒—棒形用得最多, 计算其间隙长度。 在工频电压作用下, 间隙 50% 工频击穿电压应满足以下条件: 首先, 工频电压作用下, 间隙 ( 气隙) 耐受电压应大于电网单相接 地而引起的中性点电位升高暂态值 。 其次, 系统发生接地故障时, 当有关中性接地点跳闸后, 而带电 源的中性点不接地变压器仍保留在故障电网中, 1 1 0kV系统变成一个不 接地系统, 电网零序电 压升高 ( 故障点零序电压最高可达到相电压) , 在对变压器绝缘有较大危害情况下, 放电间隙应能动作放电, 降低对地 电压, 防止变压器绝缘破坏。同时, 配合继电保护切除变压器, 即气隙 确保击穿电压低于额定相电压峰值 2 Ugx ( Ugx 是相电压, 即相线与中性 线间的电压) 。 根据 U0=! 2 U0 得: U50 ( 1- 3R) Kc>U0=! 2 U0 根据上试得: U50 ( 1- 3R) Kc>U0= !2 Ugx 按照 最不 利 的条 件 考虑 , U0= ! 2 U0 中 U 0 取 极限 值 0.6 U xg, 1 1 0k V 系统电 压取三 相系统 最高 电压 1 2 6k V; U50 ( 1 - 3R) Kc>U0= ! 2 U0 中取额 定电压 11 0 kV; R 为空气气隙 工频击穿电压的 标准偏 差, 取 0.0 2; Kc 为气象系数, 取 1.0 5, 可得: ! 2 ×0 .6 ×1 2 6/ ! 3 <U50 ( 1 - 3 ×0 .0 2) ×1 .0 ologytrndnologytrndnologytrndnologytrnd中性点放电间隙和避雷器配置探讨以110kv分级绝缘变压器为例宋梅芳广西博阳电力设计有限责任公司广西南宁530023摘要目前大部分城镇和企业供电系统中广泛应用110kv变压器为防止雷电过电压操作过电压和变压器高压侧单相接地引起过电压对中性点绝缘破坏在变电站设计中都要将过电压保护和二次继电保护相配合
35kV系统中性点接地电阻及接地变压器设计选型
中性点接地电阻及接地变压器选型方案深圳市华力特电气股份有限公司一、系统设计现状及电容电流计算变电站总共上3台的主变压器,联接组别Y/Δ,额定电压110kV/35kV。
35kV配电系统全部采用电缆线路,根据变电站35kV电缆线路型号及长度计算系统电容电流如下:据乔工介绍:I、II、III段母线对应的电容电流各为Ic=50A,35kV侧共有三段母线,三段母线都采用中性点经电阻接地方式,因此三段母线应考虑并列运行情况则系统总的对地电容电流为IcI+IcII+IcIII =50A+50A+50A=150A考虑以后用电负荷增加和远期发展及变电站其他设备的对地电容电流。
系统总的电容电流取150A*1.2=180A。
二、中性点经电阻接地方式优点变电站35KV系统采用中性点经电阻接地方式的主要目的是限制系统过电压水平和单相接地故障情况下实现快速准确选线。
中性点经电阻接地方式的两个最主要优点即是:(1)有效限制系统各种过电压,特别是对间歇性弧光接地过电压水平的限制;(2)利用大的接地故障电流,解决选线难,达到准确快速选线切除故障线路的目的。
中性点经电阻接地方式特别适用于电缆线路为主的配电网,大型工矿企业、机场、港口、地铁、钢铁等重要电力用户,以及发电厂发电机和厂用电系统。
其主要优点体现在:1)降低工频过电压,非故障相电压升高小于√3倍;2)有效限制间歇性弧光接地过电压;3)消除谐振过电压;降低各种操作过电压;4)可准确判断并及时切除故障线路;5)系统承受过电压水平低,时间短;可适当降低设备的绝缘水平,提高系统设备的使用寿命,具有很好的经济效益。
6)有利于具有优良伏秒特性的氧化锌避雷器MOA的应用,降低雷电过电压水平;适用于系统以后扩容及对地电容电流大范围变化情况,电阻不需要调节;设备简单、可靠,投资少、寿命长。
三、中性点接地电阻选型中性点接地电阻的选型主要依据系统总的电容电流选取。
采用中性点经电阻接地时,电阻值的选取必须根据电网的具体情况,应综合考虑限制过电压倍数,继电保护的灵敏度,对通信的影响,人身安全等因素。
220kV变电站主变中性点接地方式的选择
220kV变电站主变中性点接地方式的选择摘要:变电器的中性点接地方式对供电的可靠与安全性有重要影响。
对电网主变中性点接地方式的选择方法进行介绍,在选择电网中主变中性点接地运行方式时,应做到既不使接地点数目过多,也不能使接地点太少来提高网络运行的可靠、安全性。
关键词:变压站中性点接地方式中图分类号:tm862 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)001-051-021引言随着电力工业的发展和超高压输电线路的建设以及城市电网改造的大规模进行,面临着如何选择变压器中性点接地的安全问题。
电网中性点接地是一个综合的,系统的问题,既涉及到电网的安全可靠性,也涉及电网的经济性,中性点接地方式之家影响到系统电压水平,继电保护方式,系统的可靠运行。
如何正确选择接地方式,关系到系统运行的可靠性和设备的安全性。
因此,对变压器中性点的接地方式进行探讨。
2变压器中性点接地方式中性点直接接地方式又称大接地电流系统,其优点是一相接地时其它两相电压不升高,不存在间歇电弧造成的过电压危险。
因此,可选择额定电压低的避雷器作为系统大气过电压的保护,可降低系统的绝缘水平。
ll0kv及以上电网普遍采用直接接地方式,这样可以降低超高压电网的造价。
此种系统一相接地时形成单相短路,其短路电流很大,可使保护继电器迅速准确地动作,提高保护的可靠性。
但由于短路电流很大,需要选择容量较大的开关及电气设备,并有造成系统不稳定和对通讯线路强烈干扰等缺点。
地面低压供电系统,为了获得动力与照明两种不同电压等级和电气设备外壳带电保护接零的需要,采用380/220v三相四线制供电,其供电变压器也采用直接接地工作方式。
在大接地电流系统中,电网中不同地点的零序电压和零序电流得变化很大程度受中性点接地变压器的台数、容量及其分布情况的影响。
因此,变压器的中性点是否接地,应根据不同运行方式下电网发生接地短路时,不接地变压器中性点的电压值及绝缘水平、断路器容量(在单相接地短路情况下,当对短路点的零序综合阻抗小于正序综合阻抗时,故障相中的零序电流将大于三相短路电流)、零序电流对通信的干扰以及零序电流变化对零序保护工作的影响等因素来考虑。
10kV中性点非直接接地系统避雷器的选择
10kV中性点非直接接地系统避雷器的选择李 哲(济南供电局济南电力设计院 250011) 摘 要 通过各种避雷器(包括保护间隙、管式避雷器、普通阀式避雷器、磁吹阀式避雷器和氧化锌避雷器)的技术参数比较,氧化锌避雷器是最为可靠的过电压保护设备。
关键词 中性点 非直接接地系统 避雷器 方案对比分析1 引言避雷器是一种保护电器,用来限制电器设备绝缘上承受的过电压。
避雷器除限制雷电过电压外,还能限制一部分操作过电压。
避雷器有下面几种类型:保护间隙、管式避雷器、普通阀式避雷器、磁吹避雷器及氧化锌避雷器。
对于10kV中性点非直接接地系统,当发生单相接地故障时,可带故障持续运行2h,故障对地电压可达1115kV,且易发生时间长、倍数高的铁磁谐振过电压,工作条件很差。
在现有运行设备中,10kV避雷器大多选用FS普通阀式避雷器,对于能否使用其他避雷器,一直有争议。
现从各种避雷器的技术参数上进行分析,以选择保护水平较高的避雷器,保护电气设备安全可靠地运行。
2 性能比较211 保护间隙最原始最简单的避雷器是保护间隙。
在中性点不接地系统中,一相保护间隙动作时,能自行灭弧,因被切断的是电容电流,数值较小;但当二相或三相保护间隙同时动作时,则因间隙电弧不能自行熄灭而引起断路器跳闸,同时由于保护间隙不能切断雷电流之后的工频短路电流,所以现在很少使用。
212 管式避雷器为了克服保护间隙不能熄灭短路电流电弧的缺点,产生了将间隙安放在用充气材料制成的管内的避雷器,即管式避雷器。
但管式避雷器的伏2秒特性曲线陡、放电分散性大,动作时会产生截波。
因此,一般不能用管式避雷器来保护高压电气设备的绝缘,只能用作线路弱绝缘保护和变电站进线保护。
213 普通阀式避雷器普通阀式避雷器的主要部件是间隙和阀片。
阀片是用碳化硅制成的非线性电阻片,其作用是限制工频续流,使间隙可以切断工频续流。
阀式避雷器动作后的过电压波形与管式避雷器动作后的波形比较如图1所示。
浅谈配电变压器及配电线路设备防雷保护方式
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科 技 论 坛
浅谈配 电变压器及配 电线路设备 防雷保护方式
黄 国 忠
( 广 东省 惠 州 市 惠城 区பைடு நூலகம் 洲镇 芦洲供 电所 , 广 东 惠州 5 1 6 2 4 7 ) 摘 要: 电力的正常运行是 当今社会不断发展 的必要前提 , 电力系统的要求也越来越严格。特别是 电力设备应 用越来越 广泛的今 天, 要保障整体电路在 电力设备使 用繁 多的情况下依 然正常运行, 就得对配电线路 设备 有着 良好的质量 、 技 术要 求。其 中, 自然 因素对电路 的 影 响 也 不 可 忽略 , 本 文就 配 电 变压 器及 配 电线路 设 备 的 防 雷保 护 方 式 展 开 了讨 论 。 关键词: 配 电变 压 器 ; 电 力设 备 ; 安全 引 言 用降阻剂来 降低 电阻, 或是通过计算将接地设备 的装置定在安全范 进 而 达 到 电压 、 电 阻在 安 全 区域 内运 作 。 经济 的大力发展在提升 我国国际地位 的同时也 方便 了人们 的 围 内, 日常生活, 电力设备也不断 的更新并且其使用范 围也更加广泛 。在 2 . 1 . 2注意接地装置的防腐 此背景下, 电力 系统 的完善就具有 了十分重要 的意义 。但 由于 自然 接地装置的使用环境意味着接地装置的易受到腐蚀的特性 , 我 状况 的不可改变性 , 在 遇到雷雨天气时' 彳 艮 多电力设备 、 配 电线路等 国地域分布较广, 地域类型也 比较 多, 其 中在靠近水域的接地装 置其
都容易受到雷雨的袭击,产生 电力 系统故 障甚 至电力 安全事故 , 所 易受腐 蚀程度更为严重。 接地装置材料 的完整性保证 了接地装置的 以, 加强配 电系统及配电线路 的安全性, 提高其应对雷雨等 自然破坏 有效使用和安全性, 一旦发生腐 蚀或破损, 就极有可能造成 电力安全 的抵抗性, 这都需要从配 电线路的防雷保护方式人手。 事故。所以, 积极应对接地装置的防腐工作十分必要, 可 以从接地装 1 关 于配 电变 压 器 的保 护 举 措 置 的原材料人手, 加大原材料的抗腐性能, 同时加大对接地装置使用 1 . 1配电变压器的防雷措施 情况 的后期反馈工作 , 认真检查其使用状况 。这 就可以尽 量避免接 配电变压器在整个 电流运行里充当着传输电能的功能 , 能够有 地装置的损坏性运作, 造成意外。其 中, 相关 部门应加大对接地装置 效调 整和降低 电压 _ 保护电力设备运行平稳 。在 对其的防雷保 护中 的检修, 有时间性 的对其进行技术维护, 保障防雷措施 的实施。 可以采取 以下两种方法 : 当然对避雷器 的维护也同样重要,要及时发 现和更换 已经有安 1 . 1 . 1 在配 电变压器高低压 的两侧都安装避雷器 全隐患 的避雷器 , 避免可能发生的事故 。 根据调查研究显示 , 配电变压器普通采用 的是高压侧装设氧化 2 . 2 提 高线路的绝缘水平 锌避雷器保护 , 根据实验可 以发现 , 避雷器与变压器之 间的距离应 在 雷电活动下 , 如果雷 电距离 配电线路较近 , 那么线路 感应雷 该尽 可能 的缩短 , 而且要要安装在低压位置。 到现在为止 , 配 电变压 过电压幅值就会很大 , 很容 易就会对 配电线路 造成影响 , 造成绝缘 不会影响到线路 的正常运 器都装有保护器 , 因为 电流型 的保护器不能进行重 复接地 , 如果保 的击穿 。当雷电活动距离线路远的时候 , 护器不能使用 , 就会导致避雷器失地 的情况发生。 所以 , 低压避雷器 行。 到 目前为止 , 索然我们 已经在配电线 路中已经采用绝缘线路 , 但 应该安装在保护器的前面 , 其接地线也要接在变压器零线 的出线端 是由于绝缘水平低 ,在雷击时极容易出现绝缘子 闪络等 的事故 , 我 口 。 们必须 采用增强线路绝缘 的方法来 提高 防雷性能。 可 以采取的方式 同时要注 意的是 , 变 压器若只在一侧装 有避雷针 , 就会 使所有 有 : 将裸导线换成绝缘导线 、 或者增加绝缘子片数等 。 同时我们也 可以采用 防电保护间隙的设计 , 来提 高防雷保 护的 的电力接地同时在一个接地装置上 运行 , 造成电压 的急剧加大, 进 而 使得 电力运行过程不稳定。 所以在变压器的两侧都装有避雷针十分 效率。保护 间隙分为圆形 和棒形两种 , 圆形 的保护间隙就是将 圆形 必要 , 避免变压器被雷击损坏 的可能。 的钢弯曲成环和两环网络 , 并且要保持一定 的间距 。环形绝缘体可 1 . 1 . 2采用四点的方式进行防雷保护 以串成均衡 的效果 , 棒形材料则可以用两个 圆形材料形成两个棒形 两个 电极之间要保持差距。 那么 , 根据我们在高低压 的两侧都装有 避雷器 , 在防雷保护 中 电极 , 2 _ 3电缆分支箱 的防雷保护措施 我们需 要注意的是高低压两侧 的避雷 器的接地线和变压器 的外 壳 随 着 电力 系 统 的 日益 成 熟 和发 展 , 在 配 电 线 路 中越 来 越 多 的会 要共 同接地 , 并且要保证他们 的连接牢 固、 不能松 动或者脱离 , 否则 电缆分支箱 和环 网柜也越来越多的应用到配 电线路 就不会取得 良好的防雷效果 。此所谓的 四点共地 , 是指变压器高压 用 到电缆线路 , 侧 避雷器的接地线 、 变压器低压测避雷器 的接地线 、 变压器低压 侧 中来 。 那么 , 对于他们的防雷保护也是一个很重要的问题 , 我们通常 在多雷 区 中性 线 和 变 压 器 的 金属 外 壳 , 这 四个 点 连 到一 起 , 然后 再 一 起 接 地 。 的做法就是用避雷器 。对于电能表也应该进行 防雷保护 , 特 别是在 某些雷电较多 的地方 , 传统的 三点共 地方式 , 并不能 或易击地段直接与架空线相连 的电能表应该装备金 属氧化物避雷 确保每个环节都能够很好的防范雷击事故的发生 。 很好 的对配 电变压器进 行防雷保护 , 所 以在 这样 的区域 , 更 应该采 器进行 防雷 , 取四点共 地的方式进行 防雷保护 。由于 以前我们的认识不足 , 大自 3 结 论 传 统的电力配置系统运行起来 极不稳定 还伴 有安全隐患 , 就目 然给 了我们很 多的教训 , 现在采用 四点 工地 的方 式进行防雷 , 对减 少雷 电事故 , 提高供电可靠性具有重要 的意义 。 前改进后 的电力系统还仍存有大量 的不安定因素 , 特别是雷雨等恶 劣天气下, 配电线路 、 变压器等还极易受到损害。这就给人们的 日常 1 . 2柱 上 开 关 的 防雷 措 施 影响居 民们的 日常生活, 同时给电力企 业 、 部门 柱上开关是根据 电网运 行需 求 、保护 电网正 常运行 的措施之 用 电带来 了不方便 , 对 配 电 变压 器 和 配 电 线 路 的 防 雷 技 它装置在电网中, 大力提 高了电力设备的运行稳定性。 所以对其 造 成 巨大 的 损 失 和 麻烦 。所 以, 通过技术改进 配电系统 的安全系数, 加强对 自然 进行防雷保护也可有效提高 电力的综 合运行水平 , 一般采用避雷针 术应给予大量关注, 因素 的抵抗能力, 使 电力使用的安全性 能大大增 强 。随着社会的不 的方式对其实施保护 。 断进 步, 电力设备 的功能 、 种类也一定愈加丰富所 以为了不影响人 2 关 于配 电线 路 的保 护 措 施 要想取得配电系统 的高效运行 , 配电变压器和配 电线路 的紧密 们的 日常生活, 提高我国综合 电力系统的整体性能, 加强配 电系统 的 配合 和各 自的全面保护 十分重要, 甚 至可 以说是 密切相关。以下就 各项安全防护工作就具有了十分重大的现实意义 。 参 考 文献 配电线路 的防雷措施进行 了浅要分析 : [ 1 】 秦 晶晶. 3 5 K V配 电线 路 防 雷措 施 研 究[ D 】 . 长沙 : 长 沙 理 工 大 学硕 2 . 1 线路杆塔和配电设备接地装置的防雷 士论文. 2 . 1 . 1 要 大大降低接地装置 的电阻数值 2 1 魏秋 辉 . 电力 系统 的 防雷 保 护 方 法【 J 1 . 电 工 文摘 , 2 0 l 0 . 接地装置在有雷雨的天气 时发挥 了巨大 的保护作用 , 可很 多事 f 3 1 徐兴发. 徐亮. 配 电线路故 障分析与防护对策『 J ] . 电工电气, 2 0 1 2 . 故正是由于接地装置的不尽合理造成的。 究其原 因是接地装置在接 『 收电压时由于接地 电阻的影响产生 了事故 。 为了极力防止此类事故 f 4 1 刘 玉泉. 关于 电力 系统 中防雷 和接地 技 术的探 讨『 J 1 . 科 技 资讯 , 0】 0. 的发生, 降低接地装置 的电阻数值成为 了首要解决 的问题 。可 以采 2
高压直流输电过电压与绝缘配合——避雷器选取
目前国内外对换流站过电压的研究主要考虑以下内容:来自换流站交流侧过电压、来自换流站直流侧过电压、来自直流线路过电压。
其中,每种过电压又可以分为暂时过电压、操作过电压、雷电过电压。
±800kV 特高压直流避雷器与±500kV 直流工程直流避雷器相比,前者对避雷器的通流容量要求更大,需要采用多柱式避雷器或分立避雷器并联连接方式(多用于操作冲击过电压所致的放电电流的限制),以提高避雷器对较高能量的吸收能力,这样才能满足避雷器的能量和保护水平的要求,因此对避雷器放电电流分配的均匀性要求很高,但同时也加大了避雷器的制造难度。
绝缘水平的确定基于确定的保护水平以及选择足够的安全裕度。
此外,作为其他的保护措施,±800kV 特高压换流站中的平波电抗器采用分别布置在直流极线和中性母线上的安装方式,这样不仅降低了中性母线对地绝缘的成本,而且降低了高电位12 脉动换流阀各点的纹波电压峰值,相比于 500kV 直流输电工程中平波电抗器全部装在直流极线的方案,使得选择安装于换流变压器阀侧避雷器(保护高电压换流变压器阀侧绕组)的参考电压降低,从而降低了该点避雷器保护水平,也降低了高电位 12 脉动换流器各点的绝缘水平。
金属氧化物避雷器(MOA)在运行使用过程中要承受长期工作电压和各种瞬时过电压应力,因此在确定MOA性能参数时,首先应保证MOA在长期工作电压下的老化性能不会引起其电气性能的裂化或自身的损坏,所以MOA 的持续运行电压峰值 (CCOV) 和尖峰持续运行电压峰值 (PCOV) 必须高于所安装处的系统最高运行电压峰值(考虑叠加的谐波和高频暂态)。
从绝缘配合来说当然是MOA保护水平越低越好,但是MOA保护水平取的过低会使其吸收的能量过大,即需要的MOA数量或体积非常大,这势必给MOA制造带来困难,也增加MOA制造成本。
因此,选择MOA 额定电压(交流侧)或参考电压 U。
(直流侧)时,亦需要综合考虑其冲击保护水平和能耗等因素。
避雷器主要特性及参数选择 图文 民熔
避雷器避雷器是电力系统中主要的防雷保护装置之一,只有正确地选择避雷器,方能发挥其应有的防雷保护作用。
1、无间隙金属氧化物避雷器的选择选择的一般要求如下:(1)、应按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽以及地震等条件确定避雷器使用环境条件,并按系统的标称电压、系统最高电压、额定频率、中性点接地方式,短路电流值以及接地故障持续时间等条件确定避雷器的系统运行条件。
(2)、按照被保护的对象确定避雷器的类型。
(3)、按长期作用于避雷器上的最高电压确定避雷器的持续运行电压。
(4)、按避雷器安装地点的暂时过电压幅值和持续时间选择避雷器的额定电压。
(5)、估算通过避雷器的放电电流幅值,选择避雷器的标称放电电流。
(6)、根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和额定操作冲击耐受电压,按绝缘配合的要求,确定避雷器的雷电过电压保护水平和操作过电压保护水平。
(7)、估算通过避雷器的冲击电流和能量,选择避雷器的试验电流幅值, 线路放电耐受试验等级及能量吸收能力。
(8)、按避雷器安装处最大故障电流,选择避雷器的压力释放等级。
(9)、按避雷器安装处环境污染程度,选择避雷器瓷套的泄漏比距。
(10)、按避雷器安装的引线拉力、风速和地震等条件,选择它的机械强度。
(11)、当避雷器不满足绝缘配合要求时,可采取适当降低其额定电压或标称放电电流等级或提高被保护设备的绝缘水平等补救措施。
2.主要特性参数选择(1)、持续运行电压Uc中性点直接接地系统的相对地无间隙金属氧化物避雷器,其Uc可按不低于系统最高相电压选取。
在中性点非直接接地系统,如单相接地故障能在10s以内切除,其Uc 何按不低于选取,但由于我国大部分中性点非直接接地系统中允许带接地故障运行2h以上,因此Uc可按以下原则选取:10s及以内切除故障U。
2U132h及以上切除故障3~ 10kV 1.0~ 1.1UL, 35~ 66kV Uc2UL至于10s~2h之间,可按2h以上选取,也可参照避雷器的工频电压耐受特性曲线选取。
高压电力变压器绝缘水平及试验分析
高压电力变压器绝缘水平及试验分析【摘要】高压电力变压器电压高、容量大等相关的特性,在实际应用中问题情况也比较多,容易对变压器产生影响,在应用中,要具体考虑变压器的实际情况进行试验,以保证变压器的安全使用。
【关键词】高压电力;变压器;绝缘在一般情况下,高压变压器内有3个不同电压等级的绕组,他们之间运用电磁感应的关系,紧密耦合在一起,通过电能之间的传递,实现电能的传输和分配作用。
由于这3个电压等级的绝缘配合方式和规则不同,影响着各绕组试验电压的确定。
一、雷电冲击试验由于高压变压器的特性电压和容量较大,试验时的一些参数将会对变压器的雷电冲击产生的影响较大。
在在不同的雷电冲击的试验中,变压器绝缘的放电特性和放电路径不同,产生的冲击试验的结果也不一样。
在我国的试验标准中,雷电冲击试验电压的标准波形是(1.2±30%)/(50±20%)μs,由于在试验中的回路比较大,其他的参数也影响试验的结果,造成试验的波头时间拉长。
我国的500kv的变压器的试验波头比较标准,但是在实际应用的情况中,变压器的雷电冲击电压波头的上升时间原因超过了实际标准之间,这样就导致了在实际的应用中,会产生波头时间拉的更长,就会影响变压器的正常使用,由于一般使用中,都是按照正常的标准进行的,如果使用的波头时间过长,对变压器的使用,有可能造成损毁,在实际的试验测试中,要进行多次试验,保证计算的准确性。
二、操作冲击试验在220kV的变压器试验中,一般采用1min工频耐受试验来替代实际的操作冲击试验,以验证电力系统的稳定性。
在500kV以上电压的输电线路中,为了保证变压器系统能够安全进行工作,高性能避雷器等保护设备要运用在实际测试试验中,以降低系统的绝缘水平,在这种情况下,才能够保证变压器能够耐受操作冲击的影响,保证试验的正确性,在进行高压试验的过程中,必须对变压器进行操作冲击耐受试验,能够有效的保证变压器的安全使用。
由于高压变压器3个绕组的绝缘配合存在差异,会对试验造成一定的影响,形成的结果也不一样。
变电站220kV变压器中性点接地方式选择探讨
变电站220kV变压器中性点接地方式选择探讨作者:邓玉君林立华来源:《中国科技博览》2014年第03期摘要:220kV变电站是地区电网与500kv主网连络的供电枢纽点,在整个的电力系统中,220kV变电站的变压器发挥着非常重要的作用,系统能否安全稳定的运行, 220kV变压器中性点接地方式对其影响较大。
本文对变电站220kV变压器中性点接地方式的选择进行了探讨。
关键词:变电站;220kV系统;变压器;中性点;接地方式中图分类号:TM411、变压器中性点不接地时的过电压根据GB1094. 3-85《电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验》的规定,变压器的中性点绝缘水平如表1所示。
对于中性点接地的变压器来说,实际运行当中中性点是安全的。
对于实际运行中,中性点不接地的变压器,在中性点处可能出现过电压,从而对变压器中性点绝缘造成很大的危害。
由于现阶段电力系统主网构架是以220kV变压器为主,因此我们就以220kV变压器为例来进行分析说明。
1.1 操作产生的过电压切除空载线路、空载线路合闸、系统解列、电弧接地或者变压器的上一级线路或者本变压器的开关不同期合闸,在中性点不接地变压器的中性点处产生操作过电压。
如果变压器一相运行,两相不运行,中性点不接地变压器中性点处可能产生的电压为最大相电压Uxg如果变压器两相运行,一相不运行,中性点不接地变压器中性点处可能产生的电压为Uxg/2,如果被操作的线路与变压器参数达到一定的匹配关系时,暂态过程中产生的过电压可能超过2Uxg,稳态时可能达到2Uxg。
的情况。
对于两侧均有电源的变压器,在非全相运行时有2UFa。
的差频过电压,产生的此类过电压会对变压器中性点绝缘产生很严重的危害。
1.2断线产生的过电压由于电力线路断线而造成变压器非全相运行也会产生过电压。
一相断线中性点不接地变压器中性点处可能产生的电压为以Uxg/2,两相断线中性点不接地变压器中性点处可能产生的电压为Uxg。
兴安变电所变压器中性点避雷器选型浅析
摘
要 : 安 变 电所 10k 变 压 器 中 性 点 是 按 分 级 绝 缘 设 计 的 , 中性 点 避 雷 器 选 型 尤 为 重 要 , 的保 护 特 性 直 接 影 响 变 兴 1 V 其 它
压 器 的安 全 运 行 , 文 对 兴 安变 中性 点 避 雷 器 进 行 了分 析 , 现 避 雷 器 选 型错 误 , 出更 换 建 议 。 本 发 提
稳 态 值 。电 网单 相 接 地 中性 点 电位 。
U0 = X X, × 万 o / 的 正 常 运 行 构 成 了 威 胁 。 中 性 点 避
雷 器 是 用 于保 护 变 压 器 , 止 不 平 衡 电 压 和 操 作 过 电压 破 防 坏 变 压 器 的绝 缘 。 对母 线 侧保 护 避 雷 器 来 说 , 择 比较 容 选 易 , 中性 点 避 雷 器 的 选 择 却 有 较 大 的 难 度 , 在 中 性 点 但 存 避 雷 器 与 被 保 护 变 压 器 中 性 点 绝 缘 水 平 不 匹 配 的 问题 。
pit retr nXn' u sai , ons u e rn e c o f retr n i s h pae n rp s o rse i a S btt n p it o th o gsl t no rse dg e e elcme t o o— na i gn o t w ei a a v t r p
浅谈变电所的防雷保护措施
2 、防 雷 等 电位 连 接
为 了彻底 消除 雷 电引起 的毁坏 性 的电位 联 系发 电厂 与 电力用 户的 纽带 ,担 负着电压 差 ,就特 别 需要 实行等 电位连 接 ,电源 线 、 变换 和 电能分配 的重要 任 务。如 果 变电所发 信 号线 、金属 管道 等都 要通过 过 电压保护 器 生 雷击 事故 ,会给 国家和人 民造成 巨大的损 进 行等 电位连 接 ,各个 内层保 护 区的界 面处 失 。所 以 变 电所 的 防 雷 是 不 可 忽视 的 问题 。 同样要 依此进 行局 部等 电位连 接 ,各个局 部 关 键 词 : 变 电 所 ; 防 雷 保 护 ; 雷 击 原 等 电位 连接棒 互相 连接 ,并最 后与 主等 电位 连接棒相连 。 因 ;防 雷 原 则 ; 具 体 措 施 随着 电力系统 的快速 发展 ,使 得 电能这 三 、 变 电所 防 雷 的具 体 措 施 变 电所 遭 受 的 雷 击 是 下 行 雷 , 要 雷 直 击 主 清 洁 能 源 在 人 民 生 产 、 生 活 中得 到 了 普 遍 使 用 。 但 当 高 压 输 电 网 在 为 人 们 提 供 动 力 和 在 变 电所 的 电气设 备上 ,或架 空线 路 的感 应 照 明 时 ,不 能 忽 视 自然 界 产 生 的 雷 电对 高 压 雷 过 电 压 和 直 雷 过 电 压 形 成 的 雷 电波 沿 线 路 输变 电设备 产生 的大量 危害 。 因此 ,必 须加 侵 入变 电所 。因此 ,避免 直击 雷和 雷 电波 对 强 变 电所 雷 电防 护 问 题 的 认 识 与 研 究 。 变 电所进 线及 变压 器产 生破坏 就成 为变 电所 变电所遭受雷击 的主要原 因 雷 电 防护 的关 键 。 l 变 电所 装 设 避 雷 针 对 直 击 雷 进 行 防护 、 供 电系统在正常运行 时, 电气设 备的绝缘 处 于 电 网 的 额 定 电压 作 用 之 下 , 是 由 于 雷 击 但 架 设 避 雷 针 是 变 电 所 防 直 击 雷 的 常 用 措 的原 因, 配电系统 中某 些部分 的电压会大大 施 ,避 雷针是 防护 电气设 备 、建筑物 不受 直 供 超 过 正 常 状 态 下 的 数 值 , 通 常 情 况 下 变 电 所 接 雷击 的雷 电接 收器, 其作用 是把雷 电吸 引到 雷 击 有 两 种 情 况 : 一 是 雷 直 击 于 变 电所 的 设 避 雷 针 身 上 并 安 全 地 将 雷 电 流 引 入 大 地 中 , 备 上 : 是 架 空 线 路 的 雷 电 感 应 过 电 压 和 直 击 从 而 起 到 保 护 设 备 效 果 。 变 电所 装 设 避 雷 针 二 雷 过 电压形 成 的雷 电波 沿线 路侵入 变 电所 。 时应 使 所 有 设 备 都处 于 避 雷 针 保 护 范 围之 其具体表现形式如下 : 内,此 外,还 应采取 措施 ,防止 雷击 避雷针 1 、直击雷过 电压 。雷云直接击 中电力装 时 的 反击 事 故 。 对 于 3 k 变 电所 ,保 护 室 外 5 V 置 时, 形成强大的雷 电流 ,雷 电流在 电力装置 设 备及 架构安 全 ,必须装 有独立 的避 雷针 。 上产 生较 高的 电压 ,雷 电流通过物 体时, 将产 独 立避 雷针及 其接地 装置 与被保 护建 筑物及 生有破坏作用的热效应和机械效应 。 电缆等金 属物之 间的距离 不应小 于五米 , 主 2、 感 应 过 电 压 。 当 雷 云 在 架 空 导 线 上 接 地 网 与 独 立 避 雷 针 的 地 下 距 离 不 能 小 于 三 独立避雷针 的独立接地装置 的引下线接地 方, 由于静 电感应 ,在架 空导线上积 聚了大量 米 , 的异性束缚 电荷 ,在雷 云对 大地放 电时,线 电 阻 不 可 大 于 1 并 需 满 足 不 发 生 反 击 事 故 0Q, lk及 路上 的电荷被释放, 形成 的 自由电荷流 向线路 的要 求 : 对 于 1O V 以上 的变 电 所 ,装 设 避 的两端, 生很高的过 电压,此过 电压 会对 电 雷 针 是 直 击 雷 防 护 的 主 要 措 施 。 由于 此 类 电 产 力 网络造成危害 。 压 等级配 电装置 的绝缘水平较高 , 可将避雷针 因 此 , 架 空 线 路 的 雷 电 感 应 过 电 压 和 直 接 装 设 在 配 电装 置 的 架 构 上 , 时 避 雷 针 与 同 直击 雷过 电压形成 的雷 电波 沿线路 侵入 变 电 主接地 网的地下连接 点, 沿接地 体的长度应 大 所 , 是 导 致 变 电所 雷 害 的 主 要 原 因 ,若 不 采 于 十五米 。因此 , 雷击避雷针所 产生的高 电位 取 防护措施 ,势 必造成 变 电所 电气 设备 绝缘 不 会 造 成 电气 设 备 的 反 击事 故 。 2 变 电所 的 进 线 防 护 、 损 坏 ,引 发 事 故 。 二 、 变 电所 防雷 的 原 则 要 限制流 经避雷 器 的雷 电电流幅 值和 雷 针 对变 电所 的特点 ,其 总的 防雷 原则是 电波 的陂度就 必须 对变 电所进 线实施 保护 。 将绝大 部分雷 电流直接接 闪引入地 下泄散 ( 外 当线路上 出现过 电压时, 将有行 波导线 向变 电 部保护) ;阻塞沿 电源线 或数据 、信 号线引入 所 运动 , 起幅值 为线 路绝缘 的5 % 0 冲击 闪络 电 的过 电压波 ( 内部 保护 及过 电压保 护) ;限制 压 , 线路的冲击 耐压 比变 电所 设备的冲击耐 压 要 高很多 。因此 , 在接近变 电所 的进线上加 装 被保 护设备 上浪涌 过压 幅值 ( 电压保护 ) 过 。 这三道 防线, 互配合, 行其责, 一不可 。 相 各 缺 避 雷线是防雷 的主要措施 。如不 架设避雷线 , 势 应 从 单 纯 一 维 防 护 ( 雷 针 引 雷 入 地 — — 当遭 受 雷 击 时 , 必 会对 线 路造 成 破 坏 。 避 无 源 保 护 ) 转 为 三 维 防 护 ( 源 和 无 源 防 有 3 变 电站 对 侵 入 波 的 防 护 、 护 ) , 包 括 : 防 直 击 雷 , 防 感 应 雷 电 波 侵 变 电 站 对 侵 入 波 的 防 护 的 主 要 措 施 是 在 入 , 防 雷 电 电磁 感 应 等 多 方面 系统 加 以分 其 进线 上装设 阀型 避雷器 。 阀型避雷 器 的基 析。 本 元件 为火花间隙和非线性 电阻。 目前, S Z F 1 、外 部 防雷 和 内部 防 雷 系 列阀型避雷器 , 主要有用来保 护中等及大 容 s 主 避 雷 针 或 避 雷 带 、 避 雷 网 引 下 线 和 接 量 变 电 所 的 电气 设 备 。F 系 列 阀 型 避 雷 器 , 地系统 构成 外部防 雷系 统 ,主 要是 为 了保 护 要 用 来 保 护 小 容 量 的 配 电装 置 。 4 变 压 器 的 防 护 、 建 筑 物 免 受 雷 击 引 起 火 灾 事 故 及 人 身 安 全 事 故 ;而 内部 防 雷 系 统 则 是 防 止 雷 电 和 其 它 形 变 压 器 的 基 本 保 护 措 施 是 在 接 近 变 压 器 式 的过 电 压 侵 入 设 备 中 造 成 损 坏 , 这 是 外 部 处 安装 避雷器, 样可 以防止 线路侵入 的雷 电 这 防雷系 统无法 保证 的 。为 了实现 内部防雷 , 波损坏绝缘 。 需要对 进 出保 护 区的 电缆 ,金 属管 道等 都要 装设避 雷器 时, 要尽量 接近变 压器 , 尽 并 连接 防雷、及 过压 保护 器 ,并实行 等 电位 连 量减少 连线的长度 , 以便减少 雷 电电流在连 接 接。 线上 的压降 。同时, 避雷器 的连 线应与变压 器
变压器半绝缘和全绝缘的区别以及选中性点保护的方法2013-05-31
变压器半绝缘和全绝缘的区别以及选中性点保护的方法1、半绝缘就是变压器的靠近中性点部分绕组的主绝缘,其绝缘水平比端部绕组的绝缘水平低,而与此相反,一般变压器首端与尾端绕组绝缘水平一样叫全绝缘。
2、选用中性点保护采用分级绝缘的变压器。
绕组中性点的绝缘水平比绕组首端的低。
当变压器设计为中性点必须接地运行时,中性点绝缘水平比首端低得多。
当变压器运行方式为中性点接地运行,也可在系统不失去接地情况下不接地运行,其中性点绝缘水平相对较高。
例如,220kV变压器中性点绝缘水平为110kV;110kV变压器中性点绝缘水平为60kV或38kV。
城镇供电110kV 网络中广泛应用的正是这类变压器。
为防止大气过电压、操作过电压及变压器高压侧(110kV系统)单相接地引起的过电压对中性点绝缘的破坏,经过实际应用;日新电气认为选用中性点经避雷器或“间隙”保护能较好地满足绝缘配合、继电保护及运行方式的要求。
(1)避雷器的选择为防止大气过电压,中性点安装避雷器应满足以下条件:①其冲击放电电压应低于变压器中性点冲击耐压;②其灭弧电压应大于电网单相接地而引起的中性点电位升高的稳态值Uo,即: Uo=Uxg(Xo/X1)/(2+Xo/X1)式中,Xo/X1为接地系数。
工程实践中选择变压器中性点专用的金属氧化物避雷器,可以做好绝缘配合。
例如,沈阳变压器厂生产的变压器的典型绕组中性点绝缘水平为LI325、ACl40,即额定雷电冲击耐受电压为325kV,额定短时工频耐受电压为140kV(有效值)。
选择Y1W-73/200避雷器,起始动作电压为不小于103kV(8/20us),1kA最大雷电冲击残压为200kV,可以满足①、②两个条件的要求。
(2)间隙选择变压器采用放电间隙保护,放电间隙装于变压器中性点与地线之间,有棒形、球形、角形等多种形式。
实践中以棒-棒形用得最多,现以棒-棒形间隙来计算其间隙长度的选择。
在工频电压作用下,间隙在50%工频击穿电压时应满足以下条件:①工频电压作用下,气隙耐受电压应大于电网单相接地而引起的中性点电位升高的暂态值U'0,其可按下式计算,即:U'0=Sqrt(2)U0②系统发生接地故障时,当有关中性点接地点跳闸后,而带电源的中性点不接地变压器仍保留在故障电网中,110kV系统变成一个不接地系统,电网零序电压升高(故障点零序电压最高可达到相电压),对变压器绝缘有较大危害的情况下,放电间隙应能动作放电,降低对地电压,防止变压器绝缘破坏。
10kV配电线路防雷设备的选择与应用
10kV配电线路防雷设备的选择与应用单位省市:广东省肇庆市单位邮编:526600摘要:近年来我国对于配网防雷技术的研究不断加大,出现了各种新型防雷措施,其应用条件、环境各不相同,但各地配网在防雷设备的实际应用中没有根据自身实际情况进行选择,导致防雷效果大打折扣。
因此,应强化配电线路防雷设备的合理选用,不断提高配电线路的运行水平。
基于此,本文将对10kV配电线路防雷设备的选择与应用进行简单分析。
关键词:10kV;配电线路;防雷设备;选择应用1.配网线路防雷的特点据资料表明,作为10kV的配网架空线路的常见故障,雷击跳闸事故约占配网线路故障的80%以上。
针对配网架空线路,由于线路的绝缘水平较高电压等级输电线路的绝缘水平低,因此影响配网架空线路跳闸的主要原因是感应雷。
雷击配网架空线路产生的感应过电压有如下特点:(1)感应过电压幅值随雷击点和配网架空线路的距离减少而迅速增大;(2)雷电流幅值增大,则感应过电压幅值呈线性增大;(3)配网架空线路本身设计参数如杆塔高度、大地电阻率会影响感应过电压的幅值、波形和极性。
当配网架空线路因雷击产生过电压时,容易导致绝缘子顶部附近导线和绝缘子下法兰金属形成放电通道,导致绝缘子闪络,线路单相接地,在工频电流作用下,接地电弧不能自行熄灭,产生工频续流,形成持续放电,最终引起线路跳闸。
当雷击作用于裸导线时,工频续流电弧弧根会沿线路潮流方向移动,不容易形成局部高温。
当雷击于绝缘导线时,电弧弧根会在绝缘层的薄弱点发生,产生针孔状的击穿,持续的工频电弧会在极短的时间内在击穿点形成2000℃~6000℃的高温,引起绝缘导线的断线。
因此配网线路的防雷重点主要表现为防止雷击跳闸和绝缘导线的雷击断线事故的发生。
不同于输电线路,10kV配电线路有其自身特点:(1)绝缘导线大量使用;(2)电缆、架空线路混合使用;(3)大量线路是同塔多回线路;(4)中性点不接地或经消弧线圈接地。
这些特点导致配电线路防雷措施同输电线路相比是有所不同的。
探讨110kV电网主变中性点接地方式的选择
探讨110kV电网主变中性点接地方式的选择摘要:随着电力技术的不断发展,如何选取电网主变中性点接地方式,成为了一个关系到整个电网运行的综合性问题。
电网主变中性点接地方式与电网的保护配置、绝缘水平、系统供电的可靠性、接地故障时的短路电流大小以及其分布等有密切的关系。
因此,接地方式的选择变得尤为重要。
关键词:110kV电网;中性点接地方式;选择引言在电网发生的故障中,接地故障(包括单相接地、两相接地)就占到故障总数的80%以上,要想充分发挥接地保护功能、快速准确地切除故障、缩短故障时间和提高供电可靠性,就得合理地选择接地方式,这样还能够减小故障电流对设备的危害。
所以,接地方式的选取,对于电网的安全、稳定、可靠运行有着十分重要的影响。
1.中性点的接地方式变压器中性点地接地方式有三种:不接地、直接接地与经电抗器接地。
要想分的再细致一些,则直接接地可分为极有效接地(全部接地)和有效接地(部分接地);经电抗器接地可分为经消弧线圈接地和经小电抗接地两种。
我们知道变压器中性点接地方式不同,那么其在中性点上出现的过电压幅值也不同,因而过电压保护方案也不同。
一般情况下,变压器中性点不接地时不需要安装避雷器,因为其中性点绝缘水平为全绝缘,但是在多雷区并且单进线装有消弧线圈的变压器应在中性点加装避雷器。
中性点要按照其绝缘水平的不同,安装相应水平的避雷器。
2.中性点部分接地方式的缺点2.1间隔距离难以选择对间隙的要求是,发生“失地”情况时应动作,“有地”情况时发生单相接地故障不应动作。
对间隙距离的调整就是控制动作的重要手段。
一般情况下,裸露在大气中的棒间隙放电电压分散性是非常大的,在间隙120mm和115mm的冲击放电电压(平均值)的差值高达532kV,而区分“失地”和“有地”的冲击放电电压上下眼的差值仅为39kV,因此区别难度比较大。
2.2避雷器难以选择通常中性点的保护方式为避雷器与间隙并列运行是为了兼顾防雷和内过电压,避雷器要在雷电过电压下动作,在工频或内部过电压下不要动作。
变电所防雷保护措施及避雷器的选择
变电所防雷保护措施及避雷器的选择变电所防雷保护措施及避雷器的选择,抑制大气过电压的防雷措施,分析了雷电的危害,防止感应雷的措施,防止直击雷的措施,以及避雷器与避雷针的选择要求等。
变电所防雷保护措施一、变电所防雷保护电力及供电系统中,各种电气设备都有肯定的绝缘强度。
假如超过了设备所能承受的程度,绝缘就会击穿。
引起电气设备绝缘击穿的电压叫过电压。
引起过电压的原因有两种:①是操作过电压,也叫内部过电压;②是大气过电压,也叫外部过电压。
操作过电压产生的原因有很多种,如弧光接地,切断电感或电容都会产生过电压。
大气过电压的产生是由雷电现象引起。
【变电所防雷保护措施及避雷器的选择】因此,要抑制大气过电压,防雷措施就显得非常紧要。
1雷电的危害雷电的形成伴随着巨大的电流和极高的电压,在它放电的过程中产生极大的破坏力,雷电的危害重要是以下几个方面:1.1雷电的热效应雷电产生强大的热能使金属熔化,烧断输电导线,摧毁用电设备,甚至引起火灾和爆炸。
【变电所防雷保护措施及避雷器的选择】1.2雷电的机械效应雷电强大的电动力可以击毁杆塔,破坏建筑物,人畜已不能幸免。
1.3雷电的闪络放电雷电产生的高电压会引起绝缘子烧坏,断路器跳闸,导致供电线路停电。
2、雷电过电压雷电过电压又称为大气过电压它是由于内的设备或构筑受到直接雷击或雷电感应而产生的过电压。
由于引起这种过电压的能量来源于外界,固有成为外部过电压。
雷电过电压产生的雷电冲击波,其电压幅值。
可高达108V,其电流幅值可高达几十万安,因此对电力系统危害极大,必需实行有效措施加以防护。
二、雷电过电压的基本形式2.1雷击过电压(直击雷)雷电直接击中电气设备,线路或建筑物,强大的雷电流作用,通过该物体泄入大地,在该物体上产生较高的电位差,成为直击雷过电压。
雷电流通过被击物体时,将产生破坏作用的热效应和机械效应,相伴的还有电磁效应和对相近物体的闪络放电。
2.2感应过电压(感应雷)当雷云在架空线路上方时,由于雷云先导作用,使架空线路上感应出与先导通道符号相反的电荷。
变压器绝缘水平及中性点避雷器的挑选
变压器绝缘水平及中性点避雷器的挑选变压器的绝缘水平也称绝缘强度,是与维护水平以及其它绝缘有些相协作的水平,即耐受电压值,由设备的最高电压Um挑选。
设备最高电压Um关于变压器来说是绕组最高相间电压有用值,从绝缘方面思考,Um是绕组能够联合的那单个系的最高电压有用值,因此,Um是能够大于或许等于绕组额外电压的规范值。
绕组的悉数出线端都具有相同的对地工频耐受电压的绕组绝缘称全绝缘;绕组的接地端或许中性点的绝缘水平较线端低的绕组绝缘称分级绝缘。
绕组额外耐受电压用下列字母代号象征:LI一;一;雷电冲击耐受电压SI一;一;操作冲击耐受电压AC一;一;工频耐受电压变压器的绝缘水平是按高压、中压、低压绕组的次第列出耐受电压值来标明(冲击水平在前)的,其间用斜线别离隔。
分级绝缘的中性点绝缘水平加横线列于其线端绝缘水平往后。
如:LI850AC360一;LI400AC200/LI480AC200一;LI250AC95/LI75AC35。
意义为:220KV三侧分级绝缘的主变压器,榜首个为高压侧引线端、中性点、中压侧引线端、中性点、低压侧。
关于避雷器维护的挑选:一般来说,对母线侧避雷器挑选较为轻松,一般依照厂家出产运用的电压等级挑选不会有啥疑问,但中性点挑选却是有较大的难度,前几年广东电网公司专门发文指出各本地存在较多性点避雷器不匹配的疑问并给予纠正。
现就主变压器1十kV中性点维护办法中性点避雷器的挑选作个简略的阐明。
独自用避雷器维护办法60kV绝缘水平的中性点可用Y1W-73/200型避雷器,其直流1mA电压十3kV恰当于73kV工频峰值,中性点能接受1倍相电压的短时工频过电压;其1kA残压为200kV,雷电耐压水平可按U耐=1.1;x;(1.1U残+15)kV,现残压为200kV,那么设备绝缘为258kV就可满意恳求。
雷电耐受为300kV的绝缘运用225kV残压的避雷器也可满意绝缘协作。
44kV绝缘水平的中性点可用Y1W-60/144型避雷器,其直流1mA电压86kV恰当于60kV工频峰值,单相接地时1十kV中性点最高电压为0.6UPhi;约43.8kV,可接受一般单相接地过电压,但接受1倍相电压的短时工频过电压较艰难,挑选Y1W-73/200型避雷器对避雷器安全许多了,但主变绝缘维护裕度下降了。
变压器停送电操作之变压器中性点接地刀闸投退分析
变压器停送电操作之变压器中性点接地刀闸投退分析摘要:我国110 kV及以上电压等级的电力变压器一般采取中性点直接接地的运行方式,此时变压器中性点附近的绕组对地电压比较低,不易发生绝缘故障,达到了节约制造成本的目的。
这样,一旦中性点产生过电压,就直接威胁变压器中性点的绝缘。
为防止此类事件的发生,在变压器停、送电操作时,都要推上变压器中性点接地刀闸,防止操作时断路器三相不同期分、合闸产生过电压而损坏变压器。
关键词:变压器;中性点;过电压;接地刀闸。
1.变压器中性点绝缘水平我国变压器中性点绝缘分为两种:一种为全绝缘,另一种为半绝缘。
全绝缘:变压器首端与尾端绝缘水平一样的称为全绝缘,多用在110 kV 以下电压等级的电力变压器。
半绝缘:半绝缘变压器中性点的绝缘水平比绕组首端要低,通常只有首端的一半,这些变压器一般采取中性点有效接地的运行方式,此时变压器中性点附近的绕组对地电压比较低,不易发生绝缘故障,因此变压器中性点的绝缘水平大都设计得比端部绝缘低,多用在110 kV 及以上电压等级的变压器。
2.三绕组变压器工作原理三相变压器的每个铁心柱上,都套着三个同心式绕组,分别为高、中、低压绕组。
高压绕组总是排列在最外层,低压绕组和中压绕组则可以有不同的排列位置,低压绕组在中间,宜作升压变压器使用;中压绕组绕组在中间,宜作降压变压器使用。
它的工作原理如图 1 所示。
图 1 三绕组变压器工作原理3.过电压对变压器中性点绝缘的影响:(以切空载变压器为例)变压器过电压有大气过电压和操作过电压两类。
操作过电压一般为额定电压的2—4.5 倍,而大气过电压可达到额定电压的8—12 倍。
变压器设计的绝缘强度一般考虑能承受 2.5 倍的过电压,中性点的电压则更低。
不论哪一种过电压,都会导致变压器铁芯严重饱和,励磁电流增大,使铁芯严重发热,烧毁变压器绝缘,特别是中性点绝缘。
电网中用断路器切空变是一种常规的操作方式。
在这种操作过电压中,有可能产生很高的过电压。
避雷器参数选择参考
避雷器参数选择参考
1.避雷器选型总体原则
避雷器选型的一般参照如下:
1.1.根据被保护对象来选择避雷器类型。
1.2.估算流过避雷器的雷电放电电流的幅值,依此选择避雷器的标
称放电电流。
1.3.按系统中长期作用于避雷器上的最高电压来确定避雷器的持
续运行电压。
1.4.按照被保护设备额定雷电冲击耐受电压值和操作冲击耐受电
压值,依据绝缘配合系数的要求,考虑绝缘裕度,从而确定避雷器的雷电冲击保护水平及操作冲击保护水平。
2.避雷器的额定电压:施加在避雷器端子间最大允许工频电压的有
效值,按照此电压所设计的避雷器,能够在所规定的动作负载试验中确定的暂时过电压下正常地工作。
2.1IEC标准规定,避雷器在注入标准规定的能量后,必须能耐
受相当于额定电压数值的暂时过电压至少10s。
2.2避雷器额定电压选择:
避雷器额定电压可按(下)式选择U r≥kU t (1)
式中:Ur:避雷器额定电压,kV;
K:切除短路故障时间系数,10s 及以内切除故障k=1.0,10s
以上切除故障k=1.3;
Ut:暂时过电压,kV。
3.避雷器的标称放电电流的选取
避雷器的标称放电电流分lkA、1.5kA、2.5kA、5kA、10kA和20kA 共6个等级。
在确定避雷器的额定电压之后,参照《交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则》中的避雷器分类表,可查出相对应的避雷器标称放电电流等级。
一般保护110kV一220kV设备用避雷器选10kA;保护35kV 以下设备用避雷器选5kA;变压器中性点用避雷器选1.5kA。
【点】关于变压器中性点的保护
首先认识一下:变压器的中性点有的变压器中性点直接接地,有的变压器中性点经间隙接地,变压器中性点的保护主要是反映接地故障。
情况1:当系统发生接地故障,中性点接地的变压器应装设零序电流保护,可由两段组成,每段各带两个时限,短时限动作于断开母联或分段断路器,缩小故障影响范围,长时限动作于断开变压器各侧断路器。
情况2:当系统发生接地故障,中性点接地的变压器跳开后,电网零序电压升高或谐振过电压等都会危及中性点不接地的变压器中性点绝缘。
因此,中性点不接地的变压器应装设零序电压保护或间隙零序电流保护。
分级绝缘变压器大型变压器是电力生产的核心设备,由于其成本较高,故在110 kV及以上的中性点直接接地的电网中,多采用分级绝缘的变压器。
在实际运行中,部分变压器的中性点是直接接地的。
但还有部分变压器的中性点不接地运行。
所谓分级绝缘,就是变压器的线圈靠近中性点部分的主绝缘,其绝缘水平比线圈端部的绝缘水平低。
分级绝缘变压器运行中应注意的问题:1、分级绝缘变压器中性点一定要加装避雷器和防止过电压间隙;2、如果条件允许,运行方式允许,分级绝缘变压器一定要中性点接地运行;3、分级绝缘变压器中性点如果不接地运行,中性点过电压保护一定要可靠投入。
变压器中性点配置关键原则1、在双母线运行时,应考虑当母联开关跳闸后,保证被分开的两个系统至少应有一台变压器中性点接地;2、变压器中、低压侧有电源时,则变压器中性点必须直接接地,以防止高压侧断路器跳闸,变压器成为中性点绝缘系统;3、发电机—变压器—线路组的主变压器中性点应保持接地运行。
变压器中性点过电压的三种形式1、大气过电压2、单相接地故障引起的过电压3、断路器非全相分合闸引起的过电压(主要表现为电网中断路器的非同期重合闸、非全相动作、导线断线等)变压器中性点间隙保护的三种方式可采用间隙、避雷器及避雷器联合放电间隙3种方式。
变压器多采用避雷器联合放电间隙的保护方式。
放电间隙采用棒—棒间隙,避雷器多配置为氧化锌避雷器。
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浅谈变压器绝缘水平及中性点避雷器的选择
2007-10-18 来源:烟台勾股通信技术有限公司 >>进入该公司展台
简介:介绍变压器绝缘水平、表示方法以及变压器中性点避雷器的配合。
关键字:变压器绝缘中性点避雷器
变压器的绝缘水平也称绝缘强度,是与保护水平以及其它绝缘部分相配合的水平,即耐受电压值,由设备的最高电压Um决定。
设备最高电压Um对于变压器来说是绕组最高相间电压有效值,从绝缘方面考虑,Um是绕组可以联结的那个系统的最高电压有效值,因此,Um是可以大于或者等于绕组额定电压的标准值。
绕组的所有出线端都具有相同的对地工频耐受电压的绕组绝缘称全绝缘;绕组的接地端或者中性点的绝缘水平较线端低的绕组绝缘称分级绝缘。
绕组额定耐受电压用下列字母代号标志:
LI——雷电冲击耐受电压(rated ligntning impulse withstand voltage)
SI——操作冲击耐受电压(rated switching impulse withstand voltage)
AC——工频耐受电压
变压器的绝缘水平是按高压、中压、低压绕组的顺序列出耐受电压值来表示(冲击水平在前)的,其间用斜线分隔开。
分级绝缘的中性点绝缘水平加横线列于其线端绝缘水平之后。
如:
LI850 AC360—LI400 AC200/LI480 AC200—LI250 AC95/LI75 AC35。
含义为:220KV三侧分级绝缘的主变压器,第一个为高压侧引线端、中性点、中压侧引线端、中性点、低压侧。
对于避雷器保护的选择:
一般来说,对母线侧避雷器选择较为轻松,一般按照厂家生产使用的电压等级选择不会有什么问题,但中性点选择却是有较大的难度,前几年广东电网公司专门发文指出各地方存在较多性点避雷器不匹配的问题并给予纠正。
现就主变压器110 kV中性点保护方式中性点避雷器的选择作个简单的说明。
单独用避雷器保护方式
60 k V绝缘水平的中性点可用Y1 W-73/200型避雷器,其直流1 mA电压103 k V相当于73 k V工频峰值,中性点能承受1倍相电压的短时工频过电压;其1 kA残压为200 kV,雷电耐压水平可按U耐=1.1×(1.1 U残+15)kV,现残压为200kV,那么设备绝缘为258 k V就可满足要求。
雷电耐受为300 kV
的绝缘使用225 kV残压的避雷器也可满足绝缘配合。
44 k V绝缘水平的中性点可用Y1 W-60/144型避雷器,其直流1 mA电压86 k V相当于60 k V工频峰值,单相接地时110 kV中性点最高电压为0.6 UΦ约43.8 kV,可承受一般单相接地过电压,但承受1倍相电压的短时工频过电压较困难,选择Y1 W-73/200型避雷器对避雷器安全好多了,但主变绝缘保护裕度降低了。
一般不应以降低主变保护裕度来保护避雷器。
35 k V绝缘水平的中性点避雷器选择,残压不成问题,但工频过电压损坏可能性增大,应考虑系统单相接地时中性点电位升高不会损坏避雷器,该电压约为43.8 kV ,因此避雷器直流1 mA电压应取60KV以上(43。
8KV×√2≈60KV),可采用Y1 W-48/109型避雷器。
避雷器不能承受1倍相电压的短时工频过电压。