其目的是为了防止流经避雷器的雷电流在接地电阻上的压降施加在变压器绕组上。由于变压器冲击绝缘水平是和避雷器的残压UC配合的。因此,应将变压器低压绕组的中性点连在变压器外壳上,即三点共同接地。因此,配电变压器的防雷引起广泛的重视。......
2023-06-27
(一) 在配电变压器低压侧加装普通阀型避雷器或金属氧化物避雷器
运行经验和试验研究表明,对绝缘良好的配电变压器,仅在高压侧装设避雷器时,仍会发生由于正、逆变换过电压造成的雷害事故。这是因为高压侧所装设的避雷器对于正变换或逆变换过电压都是无能为力的。正、逆变换过电压作用下的层间梯度电压与变压器的匝比成正比,与绕组匝数的分布有关,绕组首端、中部和末端均有可能损坏,但以末端较危险。低压侧加装避雷器可以将正逆变换过电压限制在一定范围之内,其接线图如1-143所示。
为对低压侧加装避雷器和不装避雷器进行比较,我们引用北京电力试验研究所等单位对一台Y,yn0连接的50kVA,10/0.4kV配电变压器的试验结果,如表1-63所示。图1-144 是相应的逆变换关系曲线。
表1-63 低压侧加装避雷器的效果
图1-143 配电变压器低压侧加装避雷器接线图
图1-144 有与无低压避雷器时变压器产生的过电压
UC、ΔU—无低压避雷器时;U′C、ΔU′—有低压避雷器时
此种保护采用的低压避雷器是FS—0.38,接地电阻Ri=5.3Ω,10kV配电变压器的出厂冲击试验电压为75kV,可见,无低压避雷器保护时,正、逆变换产生的过电压对高压绕组都是危险的;在有低压避雷器保护时,若从高压侧侵入的雷电波较强,逆变换引起的过电压对高压绕组仍有危险。试验表明,低压侧三相出线采用冲击放电电压和残压不超过1.5~2.0kV的低压普阀式避雷器或金属氧化物避雷器保护是比较可靠的,与配电变压器绕组的纵绝缘基本相配合。
我国各地的运行经验也证明在配电变压器低压侧加装普通阀式避雷器或金属氧化物避雷器是切实有效的措施。
例如,沈阳某地农村配电变压器为SJ2型Y,yn0接线,10kV的高压侧装有阀式避雷器,过去运行中曾多次发生高压绕组损坏 (匝、层间损坏居主要方面)的雷害事故。后来,在部分多雷区变压器上安装FS—0.5 型避雷器,对这种具有高、低压避雷器保护的变压器运行约200台·年无一台损坏,而同一时期,该地区仅有高压保护的变压器在运行约1900台·年中,雷击损坏17台。
又如,南方某多雷区的一台配电变压器,型号为SJ,容量240kVA,接线组别为Y,yn0,1977年9月因雷击损坏而更换。加装低压金属氧化物避雷器后,1981年该地区为77个雷暴日,低压避雷器的a相放电记录器动作两次,b相动作一次,证明该变压器确已入雷,但变压器完好无损。
再如,上海供电局先后加装武汉压敏电阻厂的MY31和湖北省随州避雷器厂的FYS—0.25 后,配电变压器的雷击损坏率从1975年的4.17台/百台·年·40雷日逐渐降低到1982年的0.47台/百台·年·40雷日。其原理接线图如图1 145所示。其安装示意图如图1-146所示。
图1-145 某10kV配电变压器防雷保护接线图
图1-146 配电变压器高、低压避雷器安装示意图
某10kV/0.4kV,Y,yn0 配电变低压侧加装与不装压敏电阻的耐雷水平分别是10k A 和870A。
值得指出的是,有的配电变压器加装低压阀式避雷器后,仍有少量雷击损坏事故发生,其主要原因是:
(1)低压避雷器残压偏高 (2.1~2.6kV),通过正、逆变换,特别是逆变换而使变压器绝缘损坏。表1-64列出了东北某电业局配电变压器采用低压阀式避雷器保护后的雷击损坏情况。
表1-64 配电变压器雷击损坏情况统计表
为减少或避免上述事故的发生,应将低压侧的FS型阀式避雷器改换为金属氧化物避雷器。两种型号避雷器的保护效果是不同的。简要计算分析如下:
某配电变压器的变比为K=10.5/0.4=26.3。若高压侧避雷器动作,流经避雷器的雷电流为3k A (幅值),则残压Uc=CIα=32×30.2=39.9kV(幅值)。
对于FS—0.22型阀式避雷器,其冲击放电电压Ui≤2.0kV,取Ui=1.8kV(幅值),则作用在高压绕组中性点电位为
对于FS—0.38型阀式避雷器,其Ui≤2.7kV(幅值),取Ui=2.5kV,则作用在高压绕组中性点的电位为
对于FYS—0.22型金属氧化物避雷器,其动作电压为550V±5%(幅值),此时
对于FYS—0.38型金属氧化物避雷器,其动作电压为800V±10%(幅值),此时
由以上简单计算可以看出:
1)避雷器的保护性能,对逆变换过电压值的大小有直接影响,保护性能越好,逆变换过电压越小。
2)FS型阀式避雷器动作后产生的逆变换过电压远远超过配电变压器的雷电冲击绝缘水平75kV,也就是说,当雷电流较大时,在低压侧装设避雷器来限制逆变换过电压并不理想。而金属氧化物避雷器则有明显的优点。
(2)配电变压器本身存在绝缘缺陷。
(3)配电变压器接地电阻偏高。
如缺乏合适的避雷器,也可以采用一般的低压避雷器和击穿保险器或将低压出线“街码”铁架或低压瓷瓶脚连通零线共同接地,后者相当于一保护间隙,较简便,但放电电压较高,保护效果差一些。
对于Y,yn0接线的配电变压器,特别是低压出线较长,易受雷击或线路绝缘水平较高 (例如采用木杆、石杆、木担、瓷担或高压瓷瓶的低压线路)的配电变压器,低压侧更有必要采取保护措施。
若某些地点雷电活动较剧烈,低压线路较长,雷击变压器事故较多时,除在变压器低压侧出口安装一组低压避雷器以外,尚可在低压侧出线20~40m (一档)的地方再加装一组避雷器,或将低压绝缘子铁脚接地,以提高保护的可靠性。
低压侧所装避雷器与变压器的电气距离应不超过5m,越近越好,一般可装于变压器低压出线总开关或总保险丝的外侧,也可以用φ16铜线直接吊装于低压出口处的变压器旁边,与变压器共用接地装置。这样,即使避雷器内部有问题造成接地短路,熔丝或连接引线也会熔断将故障切除。
只要避雷器与被保护设备的电气距离不超过5m,装于变压器低压侧出线的一组避雷器不但能够保护变压器,尚可以同时保护一路或几路低压出线的总电度表及其他电力设备。
若变压器低压侧中性点不接地,为了防止中性点电位升高时威胁人身和设备安全,尚必须在中性点加装一低压击穿保险器接地。它主要有两方面的作用:一是雷电波作用下,中性点出现危险的正、逆变换过电压时,保险器击穿,等于将中性点直接接地;二是当运行中变压器绝缘击穿,高压窜入低压系统时,保险器即自动放电,将低压系统接地,保证低压侧用电安全。
(二) 采用Y, zn接线的配电变压器
由上所述,不管是正变换过电压,还是逆变换过电压,均是由于低压绕组中有冲击电流,并在高压绕组中感应出高电压而损坏变压器的。所以若能减小或消除低压绕组中的冲击电流,就能降低或消除正、逆变换过电压。低压绕组采用曲折星形连接或Z形连接可以实现这个目的。通常采用的连接方式是Y,zn11组别。
Y,zn11连接的变压器,其高压侧接线与Y,yn0接线的连接方法相同,都是星形接线,但低压绕组连接则不同,Y,zn11 为曲折星形连接。曲折星形连接是把每一相绕组均分成两个相等的部分,成为两个半绕组分别绕在两个铁芯柱上,而把一个铁芯柱上的半绕组和另一铁芯柱上的半绕组相反地串联起来,成为相绕组,再按星形连接法,把三相绕组的末端接在一起,如图1 147所示。
图1-147 Y,zn11连接的配电变压器的接线图和相量图
(a)绕组连接法及低压侧进波;(b)高压绕组相量图;(c)上半部相量图;(d)下半部相量图;(e)低压绕组合成相量图
Y,zn11接线的配电变压器,当其低压三相进波或高压侧进波 (单相、两相、三相进波)时,每个铁芯柱上有两个半绕组,这两个半绕组中流过的冲击电流大小相等,但方向相反,如图1-126箭头所示。因此,这种绕组形成的冲击零序阻抗很小,约为2Ω。冲击电流在每一个铁芯柱上的总磁势几乎等于零,无论流过低压绕组的冲击电流有多大,每个铁芯柱上的总磁势都等于零,磁通也就等于零,从而在高压绕组中几乎没有正、逆变换过电压。诚然,由于结构及漏磁等原因,磁势不会完全抵消,正、逆变换过电压仍会存在,但只是数值很小而已。由于这种结线的变压器具有很好的防雷性能,因此被称为防雷变压器。
关于Y,zn变压器,在新中国成立前及新中国成立初期,我国华南地区曾采用过进口和国产的,有的运行了30年也未出过问题,但是对其明显防雷效果的认识却始于80年代初期。当时,国内运行的配电变压器雷害较突出,援外的国产配电变压器运行在非洲湿热带地区,雷暴日为130~154天,配变雷击损坏率高达50%以上。为了弄清事故原因,国内开始研究Y,zn配电变压器的防雷性能及技术经济性能和指标。
原北京电力试验研究所对Y,yn0和Y,zn接线的两台配电变压器的逆变换做了对比试验,其试验结果如表1-65所示,试验条件均为高压三相进波,接地电阻10Ω,低压侧未装避雷器。
表1-65 Y,yn0与Y,zn11逆变换测量结果
6kV级配电变压器高压绕组主绝缘及中性点的基准冲击绝缘强度为54.5kV,从表1-65可见,当IB1=460A 时,Y,yn0 变压器的UC1早已超过了上述绝缘强度;而即使IB2达到了11350A,Y,zn11变压器UC2却仍远远小于基准绝缘强度。如按高压中性点基准绝缘考虑,Y,zn11的耐雷能力相当于Y,yn0配电变压器的30倍左右。
至于正变换过电压试验,上海交大和上海变压器厂的试验结果如表1-66所示,其接地电阻为5Ω。
表1-66 Y,yn0与Y,zn11正变换测量结果
由于低压进波受低压线路冲击绝缘水平的限制,不可能太高。因此从正变换考虑,可以说Y,zn11接线的配电变压器是完全耐雷的。
应当指出,接地电阻的大小对Y,zn11 配电变压器的防雷性能影响可不考虑,表1-67列出了接地电阻对中性点电位影响的测量结果。由表1-67可见:
(1)对正变换,随接地电阻增大,Y,zn11的中性点电位明显减小这对防雷是有利的。
(2)对逆变换,随接地电阻增大,Y,zn11的中性点电位不变,而Y,yn0的中性点电位增大。从这点看,Y,zn11配变对接地电阻的要求是不苛刻的。
根据以上试验分析可以看出,Y,zn11接线的变压器有以下特点:
(1)防雷性能好。能有效地抑制正、逆变换过电压,且低压侧不必装设低压避雷器。
表1-67 接地电阻对中性点电位的影响(U0%)
(2)承受单相负荷能力强。由于低压绕组采用zn形连接,这种连接使芯柱上的上、下两半绕组同时流过大小相等、方向相反的零序电流,它建立起来的零序磁通和感应出来的零序磁势,皆在每柱上相互抵消,其值都等于零。因此从理论上说,Y,zn形连接在三相负荷不对称运行时,不会发生中性点位移现象,因而能负担同类变压器所不能承受的单相负荷。为此,中性点套管增大到和其他三相相同。
(3)可提高Rjd。对土质较差的地区,该系列变压器,对接地电阻值可不必苛求。
(4)该系列变压器零序阻抗小,过流保护灵敏,简便可靠。
Y,zn接线的配电变压器不能普及的原因:
(1)成本偏高。由上所述,因Y,zn 接线的变压器每相电势是半个绕组电势的3倍,而Y,yn接线的变压器每相电势是半个绕组的2倍,所以在相同的相电势下,Y,zn接法的绕组匝数等于Y,yn接法的倍,也就是说,线材增加了,当然也相应地增加各种原材料如硅钢片的消耗。对已制成的20~125kVA、Y,zn接线的配电变压器作了统计和比较,Y,zn 和Y,yn 接线的配电变压器硅钢片消耗量平均要多用9.61%,铜线消耗量平均要多用16.1%(除低压绕组匝数增加外,高压绕组的平均线圈直径也增加了)。此外,设计工作量和生产工时均有所增加。因此,Y,zn接线配电变压器的造价比Y,yn接线的要高,一般出厂价高15%左右。
(2)损耗略有增加。80 年代末兴起的防雷节能配电变压器是在节能变压器S7和S9的基础上改制成Y,zn接线的防雷变压器,其空载和短路损耗都有所增加,尤其是短路损耗,有时甚至超过S7的技术要求。
基于以上所述,我们又研究出新型的防雷配电变压器。
(三) 在配电变压器铁芯上加装平衡绕组LP抑制正、逆变换过电压
根据正、逆变换过电压的基本理论,不论是正变换或者逆变换都是由于低压绕组流过冲击电流产生冲击磁通引起的。为此,我们提出在配电变压器铁芯上加装平衡绕组LP (以下均简称LP)的方法来抑制冲击磁通,从而抑制正、逆变换过电压,以保护配电变压器。
模拟试验和现场的初步运行经验均表明,这种方法是有效的,是配电变压器防雷的一种新方法。由此方法构成的变压器被称为新型防雷变压器。
1.LP抑制正、逆变换过电压的原理
在Y,yn0变压器的低压侧每相加装一个平衡绕组LP,其接线如图1-148所示。它抑制正、逆变换过电压的原理是:当侵入配变中的雷电波危及配变绝缘时,LP 通过闭合器BHQ 闭合,并产生磁通,抑制雷电波在铁芯中产生的冲击磁通,使正、逆变换过电压受到抑制。
下面对正、逆变换两种情况分别加以说明。
图1-148 Y,yn0变压器加装平衡绕组原理接线图
(1)配电变压器高压侧三相进波,且侵入波使高压侧避雷器动作的情况。如图1-128所示,当高压侧三相进波,且避雷器动作后,这时LV 中将有大电流流过,并在铁芯中产生磁通φL,由于LP在LV 的近旁,故在LP中会感应出一定的电压,当感应电压达到整定的数值时,BHQ 将使LP 闭合,此时,在LP 中将流过感应电流IP,如图1-149所示,它将在铁芯中产生磁通φP,如图1-150所示。由于φL′与φP在铁芯中方向相反,从而使铁芯中的合成冲击磁通减小。这样,高压绕组中的感应电压也就减小,从而抑制了绕组中性点过电压幅值,避免逆变换过电压引起的雷害事故。
图1-149 高压侧三相进波且高压侧避雷器动作后LP闭合时的电路图
图1-150 高压侧三相进波且避雷器动作后LV、LP产生的磁通示意图
(2)配电变压器低压侧三相进波的情况。配电变压器低压侧三相进波的示意图如图1-151所示。
图1-151 低压侧三相进波示意图
当LV 中有大电流流过时,将在铁芯中产生冲击磁通φL″,并在LP中感应出一定的电压,当感应电压达到整定数值时,BHQ 将使LP 闭合,此时在LP中将流过感应电流IP,并在铁芯中产生磁通φP,如图1-152所示,由于φP与φL″的方向相反,从而使铁芯中的合成冲击磁通减小,这样,高压绕组中的感应过电压也相应减小,从而抑制了正变换过电压,使配电变压器避免发生雷害事故。
应指出,配电变压器正常运行时,LP 处于开路状态,其中只有工频感应电压而没有工频电流。所以加装LP 后不会增加配电变压器损耗,当LP闭合时,由于LP中流过的是冲击感应电流,其持续时间极短,为μs级,所以损耗可以忽略。
图1-152 低压侧三相进波LV、LP产生的磁通示意图
2.平衡绕组LP匝数、导线直径的选择
LP抑制正、逆变换过电压的基本原理是以φP抵消φL,显然,当φP=φL时,则抑制效果最好。现假定φP=φL
式中 IL——流过低压绕组的冲击电流;
IP——流过平衡绕组的冲击感应电流;
N1——低压绕组匝数;
N2——平衡绕组匝数;
U1——低压绕组冲击电压;
U2——平衡绕组冲击感应电压;
Z1、Z2——低压绕组和平衡绕组的波阻抗。
若取Z1=Z2,则N1≈N2。根据对试验中的各参数比较,可取N2/N1=0.60~0.90。
由于正常时LP中没有负荷电流流过,仅在配电变压器进波,且使LP闭合时,才有冲击感应电流流过LP。为绕制方便,可取LP导线截面等于高压绕组导线截面。如对600kVA 以下的配电变压器加装LP时,其导线直径可取为1.0~1.5mm 之间。
3.平衡绕组的装设位置
从抑制正、逆变换过电压的原理而言,平衡绕组可以装设在低压绕组近旁或高压绕组外面,但从绝缘方面考虑,以装设在低压绕组近旁为有利。
4.BHQ 的选择
闭合器BHQ 是新型防雷变压器的关键元部件,它应该具有安全可靠、灵敏度高、最好是无触点元部件等特点。继电器、低压避雷器、压敏电阻和放电管等都可以作为选用对象。它安装于配电变压器油箱的外侧壁上一个盒内。平衡绕组的a′、b′、c′及其中点o′可用管套引出,接至BHQ 内。BHQ 装在油箱外面,便于维护和检查。
5.现场试运行情况
我们曾于1988年10月将一台加装平衡绕组的80kVA、10/0.4kV的配电变压器安装在雷暴日为60的湘西吉首市市郊马头坳米坡村山脚试运行。该处原装设的配电变压器曾于1987年和1988年连续发生雷击损坏事故。1988年10月结合检修换上带平衡绕组的变压器后,截至1990年底的统计,BHQ及放电记录器曾动作8次,但配电变压器仍正常运行,说明LP能有效地抑制正、逆变换过电压。
该新型防雷变压器曾由武汉变压器制造厂批量生产,产品运行效果良好。目前正在推广这一专利技术。
(四) 对于常年运行的配电变压器可将高压侧避雷器移装在跌落保险下面
如图1-153所示。这样做的好处是:第一,减少避雷器引下线长度,相应地减小了电感,从而降低了反击电压,使避雷器离变压器更近,保护效果更好;第二,当避雷器质量不良,放电后不能熄弧时,工频续流使保险丝熔断,保险管自行跌落与系统分离,从而缩小了事故停电范围;第三,便于避雷器的更换试验,特别是对无专业力量的广大用户来说,十分方便,只要将变压器高压侧跌落保险拉开即可自行换装;第四,便于准确测量接地电阻。
图1-153 空芯电感线圈安装位置示意图
(五) 在变压器高压套管与避雷器引线之间加装空芯电感线圈
空芯电感线圈的安装位置如图1-153 所示。它需用橡胶绝缘线绕制,一般为5~7匝,其直径可控制在6~7cm 左右。
空芯电感线圈的作用是促使避雷器可靠动作。其原理是:当雷电波入侵到空芯电感线圈时,发生全反射,这样作用于避雷器上的电压约为两倍的入侵电压,因而使避雷器可靠动作,将雷电流泄入大地,使作用于变压器的雷电波的幅值和陡度进一步降低。
值得指出的是,空芯电感线圈的安装位置一定要在图1-153所示处,如果误装在跌落保险下端头与避雷器引线之间或避雷器的引线上,就势必增加了这一雷电流所预期回路的电感,适得其反。
(六) 改善配电变压器本身的绝缘配合
1.用全波冲击试验检出不配合的变压器
针对配电变压器层、匝间绝缘薄弱的缺点,应加强维护,定期进行包括工频和冲击试验在内的绝缘试验,及时消除绝缘缺陷,减少雷害事故,保证配电变压器的安全运行。实践证明,这是一个行之有效的措施。
采用全波试验时的试验电压幅值,对于新品及经过重绕绕组者:10kV配电变压器施加75kV(幅值);6kV配电变压器施加60kV(幅值)。对于旧配电变压器,其试验电压采用新配电变压器标准的85%。
2.结合大修加强配电变压器纵绝缘
(1)SJ型高压绕组损坏改绕时,应加强其层间绝缘,如采用0.12m 电缆纸,其层数自首端起依次为5、4、3、3、…。用0.075mm 的电缆纸时,为8、6、5、5、…。实践证明,经过改绕加强绝缘的配电变压器在冲击试验及运行中均未发生雷击损坏事故。
(2)层间绝缘用的电缆纸必须注意质量 (针孔及均匀度),尽量采用较薄的电缆纸,因为在达到同样厚度时,用较薄的电缆纸层数较多,而针孔容易错开,同时,厚的电缆纸往往均匀度较差。
(3)高压绕组分接头板,不用粉质胶木板和尽量避免用布质层压板,以免由于沿板层间击穿强度较低而分接头在振荡过程中击穿,同时高压抽头线间绝缘不能减弱。
(4)低压绕组出线必须先弯曲成形后,再包扎绝缘,因为低压绕组层数一般是两层,绕组首末端靠在一起,此处绝缘承受了全部绕组的层间过电压,同时低压绕组导线较粗,弯曲时外包绝缘容易折断,此点如不注意,容易造成低压绕组首末端间击穿。
(七) 限制侵入配电变压器的雷电流幅值
试验证明,当侵入配电变压器的雷电流幅值被限制在500A 以下时,变压器高压绕组中性点电压不超过60kV。因此,可在配电变压器前后的2~3基杆塔瓷横担上加装放电间隙或避雷器,也可采用顶相用针式瓷瓶、铁脚直接接地的方式。
(八) 尽量缩短高、低压侧避雷器的接地点到变压器铁壳之间的连线
当高压避雷器的接地点到变压器外壳间连接线为7~8m 时,其电感约为9μH,雷电流通过引线电感产生的电压降与避雷器残压相叠加,作用在变压器绕组上,会对其主绝缘造成威胁。因此,应尽可能缩短引线长度。
(九) 在配电变压器内部安装金属氧化物避雷器
据美国和日本资料报导,为防止配电变压器遭受雷害。在配电变压器内部油中装设金属氧化物避雷器,金属氧化物避雷器的一端接变压器内部的一次引线,另一端接变压器外壳。当雷电过电压波侵入时,通过金属氧化物避雷器将其释放掉,直接防止配电变压器损坏。
将避雷器装在配电变压器内部的优点是:
(1)避雷器不受外界干扰、污染和恶劣天气等的影响,具有较高的可靠性。
(2)避雷器到变压器内部一次引线很短,降低了感抗和附加的电压降。
(3)避雷器散热条件好。因为变压器油传热远比空气、塑料和瓷器为好,使避雷器能抗受低频过电压。
(十) 采用防雷型变压器一次侧开关
据资料报导,日本1987年开始使用避雷器和变压器一次侧开关一体化的“防雷型变压器一次侧开关”。其特点是:
(1)其间隙部分采用全气封方式,即使密封部分老化,间隙部分也不会吸潮,所以不会导致配电线故障。
(2)变压器一次侧开关的本体是附带避雷器部分的复合结构,可装在被保护设备——变压器的近旁,且小型轻便,便于作业。
(3)避雷器的元件是具有优良特性的电阻体,电流在雷冲击的高电压区极易通过,而在通常电压较低的电压区域能阻止电流。因而在发生雷击时雷电流被泄放入地,对配电变压器起到保护作用。
(十一) 多雷区配电变压器的综合防雷保护
运行在多雷区的Y,yn0 接线的配电变压器,当仅采用某一种防雷措施不能奏效时,可考虑采用综合防雷保护措施。
综合防雷保护措施的实质是将上述的有关保护措施,加以组合,从多方面来限制侵入配电变压器的雷电波,使配电变压器免遭雷害,达到安全运行的目的。
1.综合过电压保护接线
配电变压器的综合过电压防雷保护接线如图1-154所示。由图可见:
图1-154 综合保护接线图
(1)综合过电压保护法对配电变压器保护设置了四道防线:第一道防线是架空地线及耦合地线;第二道防线是高压避雷器;第三道防线是电抗线圈;第四道防线是低压避雷器。高、低压避雷器尽量选用金属氧化物避雷器。
(2)在变压器进线前5根电杆顶部加高1.5m,上面架设1条架空地线,以防止直击雷。
(3)在架空地线始端电杆加装接地极,接地电阻不大于10Ω,各电杆间在地中用φ10mm 圆钢联结起来,同时每条电杆的架空地线与下面的地线连通,下面的地线起耦合地线的作用,增大耦合系数,提高耐雷水平。
一般说来,10kV线路的绝缘水平比较低,架空地线容易受反击,但和耦合地线配合使用,防雷的效果较好,这种保护方式经近10年运行经验证明,线路在未装架空地线前,每年均有20%左右绝缘子被雷击坏,但装上了架空地线和耦合地线后,近10年来线路上的绝缘子都没有被雷击坏。
(4)架空地线的接地极与配电变压器的接地极最好分开。
2.配电变压器综合保护图
配电变压器综合防雷保护图如图1-155所示。由图可见,它主要包括高、低压侧避雷器和电抗线圈,其中电抗线圈L 的作用有两个:第一个作用是抬高它前面FS—6~10 型阀式避雷器端的冲击电压,使避雷器容易放电,导致雷电波经避雷器入地,从而保护变压器。第二个作用是降低波前的陡度,减小作用于变压器匝间和层间的冲击电压梯度,保护配电变压器的纵绝缘。
(十二) 加强配电变压器运行管理
在实施以上有关技术措施的同时,必须重视和加强配电变压器运行管理,定期测试变压器的绝缘状况,进行变压器油试验和分析,测量接地电阻。检测高、低压避雷器,以保证变压器绝缘水平和保护装置的良好可靠,这些是做好配电变压器防雷的基础。
图1-155 配电变压器综合保护图
1—配电变压器;2—高压阀式避雷器FS—6~10;3—电抗线圈 (100μH);4—低压避雷器FS—0.38或Y1.5W—0.5/2.6;5—接地电阻
有关电力设备异常运行及事故处理手册的文章
其目的是为了防止流经避雷器的雷电流在接地电阻上的压降施加在变压器绕组上。由于变压器冲击绝缘水平是和避雷器的残压UC配合的。因此,应将变压器低压绕组的中性点连在变压器外壳上,即三点共同接地。因此,配电变压器的防雷引起广泛的重视。......
2023-06-27
由于避雷器损坏后未能及时检出,造成配电变压器实际上没有保护,因而当雷电波侵入时易导致配电变压器损坏。例如,某局有两台单杆配电变压器遭受雷击后损坏,分析其原因系避雷器接地引下线的电感压降所致。根据原北京电力建设科学技术研究所调查、分析,14800台年配电变压器的运行经验表明:在雷击损坏事故中,大约有37%是因绝缘存在缺陷而引起的。但是,随着线路绝缘水平的提高,配电变压器的雷击事故也相应增加了。......
2023-06-27
2)对变压器差动保护区范围的所有一次设备进行检查,即变压器高压侧及低压侧断路器之间的所有设备、引线、母线等,以便发现在差动保护区内有无异常。差动保护动作后的处理。4)当重气体保护与差动保护同时动作开关跳闸,应立即向调度员汇报,不得强送。5)对差动保护回路进行检查,防止误动引起跳闸的可能。......
2023-06-24
(一) 雷直击于配电变压器实际上是指雷击配电变压器的出口,这时流入避雷器的雷电流接近于全部雷电流,侵入到变压器的雷电流将最大,对变压器绝缘最危险,系属最严重的情况,不过这种雷击的或然率较小。图1-137近区雷击时等值电路图根据不同雷击点距配电变压器不同距离时,流入避雷器的电流幅值的计算结果列于表1-53中。......
2023-06-27
10000kVA及以下的电力变压器,应装设电流速断保护,其过电流保护的动作时限应大于0.5s。纵差保护或电流速断保护用于反映电力变压器绕组、出线套管及引出线发生的相间短路故障,中性点接点侧绕组的接地故障以及引出线的接地故障,保护动作于跳开变压器各侧断路器。对变压器温度和油箱内压力升高,以及冷却系统故障,按变压器现行标准要求,应装设相应的保护装置。......
2023-06-24
图10-13中性点有放电间隙的分级绝缘变压器零序保护原理图为防止变压器接入电网前高压侧接地时误跳母联断路器,在母联解列回路中串进高压侧断路器1QF常开辅助触点。若故障仍然存在,变压器中性点电位升高,放电间隙击穿,间隙零序保护动作,经短延时t8,先跳开母联或分段断路器,经较稍长延时t9,切除不接地运行的变压器;若放电间隙未被击穿,零序电压保护动作,经短延时t6将母联解列,经稍长延时t7,切除不接地运行的变压器。......
2023-06-24
对于容量较小的变压器,可在其电源侧装设电流速断保护,与瓦斯保护配合反映变压器绕组及引出线上的相间短路故障。躲过变压器空载投入时的励磁涌流,通常取图10-4变压器电流速断保护单相原理接线图式中 IN——保护安装侧变压器的额定电流。......
2023-06-24
相关推荐