基于避雷器在煤矿变压器中性点事故运用分析

煤矿配电网变压器中性点一般对地绝缘,一旦发生雷击事故,将在中性点产很高的过电压而损坏变压器。因此对雷击下变压器中性点过电压表现特性及引入过电压保护设备后的限压效果研究具有非常大的实际意义。笔者针对山西煤矿集团万家庄煤业35 kV变电站主变中性点对地放电和母线短路故障,调研煤矿配电网防雷现状,结合雷电波过电压传播理论及35kV变压器中性点绝缘性能,分析中性点对地放电事故的原因。并提出线路绝缘子与可调保护间隙的绝缘匹配和、变压器中性点经氧化锌避雷器接地等改造措施。并利用电磁暂态分析程序ATP-EMTP对雷电波过电压侵入变电站情况下变压器中性点经过避雷器接地进行仿真,验证在变压器中性点增设避雷器来限制中性点雷电波过电压的措施是可行的。     

220kV变压器中性点小电抗接地过电压分析

220 kV系统变压器中性点部分接地运行方式会使不接地主变中性点产生过电压,主变绕组承受过大的短路电流危险;虽然可以通过主变中性点并联间隙与避雷器进行保护,但间隙放电受环境因素影响分散性较大,容易产生误动作,且可能与避雷器绝缘配合失调。为此本文对北方某220 k V系统利用PSCAD/EMTDC软件进行建模仿真,分析了中性点串接小电抗前后的各种类型过电压和短路电流。仿真分析表明:中性点串接小电抗后,中性点过电压显著降低,不会再出现高达相电压的过电压,且有效避免失地过电压和间隙与避雷器绝缘配合失调的可能,中性点无需再安装间隙,只安装避雷器限制雷电过电压即可;主变绕组短路电流也随小电抗的增加而显著减小;同时中性点串接小电抗对铁磁谐振、雷电过电压也有一定的抑制作用;最后分析了加装小电抗后的中性点过电压绝缘配合和小电抗参数的选择。     

不同接地方式下变压器35 kV绕组外部过电压特性分析及防治措施

变压器35 kV绕组中性点接地方式较多，现有设计没有对不同接地方式下变压器的防雷措施进行专门考虑，导致变压器35 kV侧雷击事故频发。为了对不同接地方式下变压器35 kV绕组雷电侵入波特性及防治措施进行研究，采用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立仿真模型，对35 kV绕组星形接线的配网变压器和三角形接线的风电场升压变进行了雷电侵入波电磁暂态仿真，分析了导致35 kV绕组绝缘损坏的雷电侵入波特点，考察了不同安装方式下避雷器对雷电侵入波防治的有效性。研究表明不同接地方式下变压器35 kV绕组的雷电过电压特性不同，应根据不同接地方式采取针对性防雷措施。     

特高压主变中性点间隙保护与氧化锌避雷器保护配合分析

为了降低电力系统发生接地故障时的短路电流水平,500 kV和1 000 kV有效接地系统的主变中性点可采取加装小电抗的方式运行。对于1 000 kV主变中性点接小电抗运行方式下的过电压保护,普遍采用放电间隙并联避雷器的配合方式,但目前对于这种保护方式尚未制定统一的方法和标准。通过对放电间隙和避雷器的电气特性进行分析,结合上海某变电站的实际情况,提出了在特高压主变中性点接小电抗运行方式下间隙保护和避雷器保护配合的原则和方法,对其保护配合进行了选择和参数整定。     

35kV变电站风险评估及改造措施

对山西煤矿集团鑫顺矿业35 k V变电站现有的进线线路绝缘配合、主变变压器接地以及变电站内部设备防雷措施进行了风险评估,并提出线路加装保护间隙、对变电站进行进线段保护设计、杆塔安装冲击散流装置、主变接地系统外引环形接地网以及变电站内部采用特种防雷变压器等精细化、差异性防雷改造措施,同时在实验室对保护间隙进行50%U的冲击试验,得出保护间隙最佳距离,并采用电磁暂态软件ATP-EMTP对线路安装保护间隙、外引环形接地网进行仿真计算和验证,从而得出此种精细化、差异性防雷改造措施。     

氧化锌避雷器在高原地区电网中的选用

分析了高原地区电网选用氧化锌避雷器应考虑的问题,利用MOA残压低的特点以补偿高海拔地区外绝缘的降低;在保证绝缘配合裕度的前提下合理地选择MOA的额定电压,降低MOA的荷电率;并推荐采用主变压器中性点加装过电压保护间隙的措施以提高MOA运行可靠性。文中还就中性点非直接接地电网中的35kV变电站选用MOA的问题进行了初步分析与探讨。     

煤矿供电系统防雷改造研究

针对目前煤矿供电系统存在的防雷缺陷及问题,结合山西某煤矿,通过对煤矿供电系统现有的防雷措施及可能存在的防雷缺陷进行调研和研究,发现煤矿供电系统存在输电线路绝缘子串误用以及变压器低压侧缺少雷电过电压防护措施等问题。提出了在输电线路上加装保护间隙、变电站变压器低压侧加装避雷器并进行接地优化的改造措施,在实验室采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对加装保护间隙以及避雷器的防护效果进行仿真研究,研究结果表明该措施在雷电过电压上有很好的防护效果,不仅保证了供电系统的稳定,而且对于整个煤矿的安全运行提供了可靠保障。     

山西某35kV线路进线段防雷隐患及误区分析

针对山西某110 k V变电站主变压器被雷电打坏的事故,分析出事故原因主要是35 k V线路进线段保护不完善,雷电波侵入所致。在分析了35 k V线路进线段杆塔接地电阻高、串联间隙金属氧化物避雷器不动作等防雷隐患以及杆塔塔顶安装避雷针保护误区的基础上,提出了对杆塔的接地装置进行改造,使用无间隙线路型金属氧化物避雷器保护,更换"零值"和"低值"绝缘子以及拆除杆塔塔顶避雷针这些进线段完善措施。通过上述改造之后,消除了该线路进线段的防雷隐患及误区,提高了供电可靠性。     

中性点空气间隙击穿事故的仿真分析

35kV系统作为配电网的主干网,其运行状况直接关系到客户的用电安全。对一起35kV变电站发生的中性点空气间隙击穿事故,通过查阅事故发生时的天气状况,结合变电站单母线、单主变接线方式,进行了过电压仿真分析和计算。结果表明,发生事故的主要原因是35kV线路遭受雷击,雷电冲击侵入主变压器,导致中性点与A相接线排之间发生空隙放电。在总结这次事故教训的基础上,提出了防范此类事故的技术措施和建议。     

110kV分级绝缘变压器中性点过电压保护方式的改进

<正> 1 前言110kV分级绝缘变压器中性点的过电压保护方式的问题,是近几年高电压工作者广泛研讨的课题.1985年以来,我们结合我区系统中发生的一些问题也进行了一些摸索和探讨,1991年我们把所属变电站的8台变压器的110kV中性点过电压保护方式进行了改造,即把原来使用的碳化硅避雷器保护方式换成了氧化钟避雷器,加并联间隙进行保     

500kV变电站雷电过电压仿真计算研究

雷电侵入波过电压是变电站发生事故的主要原因之一,500 kV的变电站是电力系统的枢纽,一旦发生雷击事故,必然造成大面积停电,引起严重后果。选择适合的雷电流,输电线路,杆塔,避雷器等的模型,通过ATP-Draw仿真软件对500 kV变电站进行准确的仿真计算,并考虑雷击点位置,杆塔的冲击接地电阻,主变侧避雷器的保护距离等影响因素,通过仿真我们可以发现,近区雷击危害最大;杆塔冲击接地电阻应当尽量减小;主变侧避雷器的保护距离应尽量减小;条件允许的话可以在主变侧加装避雷器以提高保护效果等。这些关系和相应的保护措施对实际工程应用尤其是对变电站防雷和避雷器的应用有一定参考价值。     

变压器中性点并联保护间隙距离确定方法研究

变压器中性点常采用避雷器与放电间隙相并联方式来保护中性点绝缘,但由于间隙放电的分散性,使得其配合困难从而常导致间隙误放电和拒放电。为了防止误放电和拒放电,准确地确定间隙的距离是绝缘配合的关键,最好的方法是绘制伏秒特性曲线,但此曲线绘制工作量过于繁杂。因此,提出运用正态概率分布,对雷电冲击放电和工频放电数据进行分析,选取间隙距离的方法,减小了间隙误放电和拒放电的概率,提高变压器中性点绝缘保护能力和供电可靠性。并应用该方法对金属氧化物避雷器并联保护间隙装置进行放电试验对比,试验证明了该方法是准确、有效的。     

基于变电站接地改造研究

主要针对江西省某铜矿开采公司变电站雷害事故研究与分析,根据其变电站短路电流的大小发现其变电站接地网的接地电阻过大,变电站主变变压器低压侧线路避雷器单独接地以及变电站内部部分使用组合式过电压保护器等防雷缺陷及问题。提出在变电站外铺设辅助环形接地网、避雷器引接到变电站主接地网上以及更换组合式过电压保护器等改造措施,最后通过电磁暂态软件ATP-EMTP仿真软件对避雷器引接到变电站主接地网前后对于变压器低压侧线路过电压进行仿真验证,验证改造措施的有效性,同时此种防雷改造措施同样可以引用于其他矿区的变电站。     

按绝缘配合的原则选择变压器中性点保护与MOA参数

就110～220kV变压器中性点绝缘的过电压保护方式及避雷器的选择进行了详细的论述；重点探讨了高原、高海拔地区变压器中性点用避雷器的一些特点；并就云南省变电站中变压器中性点目前普遍采用的联合保护装置（避雷器和棒──律间隙）及避雷器选用的技术参数通过试验研究提出了个人的看法和建议。     

110kV分级绝缘变压器中性点的过电压及其保护器的选用浅析

扼要分析了110kV主变中性点在各种运行工况下的过电压水平及其保护特性的要求;同时结合110kV分级绝缘主变压器中性点的绝缘水平和国产避雷器技术参数,指出了原有保护方式的缺陷,提出了选用过电压保护器参数的建议.     

贵州某35 kV变电站雷害事故分析与防雷改造

针对贵州某35 kV变电站雷击事故,介绍了该变电站的防雷保护现状,从变电站直击雷保护,线路侵入波保护等方面分析了雷害事故发生的原因,提出了防雷害事故的整改措施:降低杆塔冲击接地电阻;完善进线段保护,降低雷电侵入波幅值和陡度;使用性能较好的金属氧化物避雷器代替普通阀型避雷器。通过以上整改,消除了该变电站防雷保护的薄弱环节,提高了供电可靠性。     

关于农网35kV线路防雷措施探讨

雷击是导致农网35kV线路故障的重要原因之一。衡量线路防雷性能优劣的重要指标有两个:一是线路雷击跳闸率;二是线路耐雷水平。分析了35kV线路防雷现状,认为线路绝缘水平低,绝缘子老化严重,导线老化和线径过小,极易造成雷击闪络时绝缘子损坏和导线断线。提出了在现有防雷措施的基础上,安装线路型避雷器,降低杆塔接地电阻,在单相接地电流大于10A的35kV电网采用中性点经消弧线圈接地的运行方式,可降低线路的雷击跳闸率。     

某矿区瓦斯电厂35kV进线遭受雷击事故分析与防雷措施研究

对山西某矿区瓦斯电厂变电站进线遭受雷击,雷电过电压入侵变电站损坏主变绝缘的典型事故,进行了分析与讨论。分析了变电站进线段接地电阻过高、站内绝缘配合不当、山区地理等方面因素。通过计算该线路耐雷水平,高电压实验室试验测得绝缘子的雷电冲击电压值,针对绝缘子被雷击烧灼,提出加装绝缘子保护间隙的措施,对比计算加装绝缘子保护间隙对雷击跳闸率的影响。最终分析了进线杆塔加装绝缘子保护间隙的可行性,并提出了相关改防雷改造措施。     

绝缘横担类措施对10kV变电站雷电侵入波的影响

绝缘横担类措施会增加10kV变电站雷电侵入波造成的风险。采用ATP-EMTP建立了10kV变电站直击与反击雷电侵入波计算模型,推导了变电站内主设备平均故障间隔时间(Mean Time Between Failure,MTBF)的计算方法。计算并分析了进线段杆塔接地电阻、雷电流波头和幅值概率分布、改善措施对主变、站用避雷器MTBF的影响。结果表明:采用绝缘塔头或绝缘横担后,变电站主变雷电侵入波MTBF大幅降低;进线段杆塔接地电阻、雷电流波头和幅值概率分布对10kV变电站雷电侵入波MTBF影响很大;在变电站进线段母线处增加站用避雷器或者提高站用避雷器吸收能力,可以显著改善采用绝缘塔头或绝缘横担后10kV变电站的雷电过电压耐受特性。     

一起矿区电网雷击打坏主变事故分析及改造措施

针对屯兰110 k V变电站发生的雷击打坏主变事故,并结合现场调查和实验室试验情况,对事故的原因进行了计算分析。认为母线避雷器的接地引下线太长、变电站的冲击接地电阻过大、雷电过电压未经过进线段保护进行有效限制,侵入的雷电波幅值过高是这起雷害事故的主要原因。提出了以下针对性的改造措施:对变电站的接地装置进行优化改造、规范站内避雷器接地引下线的长度及布设位置、在进线段杆塔上装设无间隙的氧化锌避雷器、对装设有线路避雷器杆塔的接地装置和接地电阻进行检测。通过以上改造,消除了变电站防雷保护的隐患,大大提高了矿区电网的供电可靠性。