变压器接地新方法研究

煤矿电网属于特殊供电用户,其供电系统防雷保护系统也应特殊设计(不能按照一般的经验),35 kV变电站主变变压器中性点的特殊防雷保护更是至关重要。针对山西某煤矿35 kV变电站主变变压器中性点雷电事故,并结合山西地理环境以及其现有的防雷系统,分析得出事故原因是由于变压器中性点对地全绝缘,缺少必要的防雷保护。分析了现有中性点对地绝缘方式存在的问题和缺陷,并提出在变压器中性点采用间隙和避雷器并联接地方法进行改造,最后通过电磁暂态软件ATP-EMTP进行仿真对比现有各种中性点对地绝缘方式防雷效果,证明在变压器中性点采用间隙和避雷器并联接地方法是可行的。     

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。     

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。     

35 kV变压器雷电侵入波过电压及治理措施研究

35 kV变压器由于绝缘水平低及防雷设计考虑不全面等原因,经常发生因雷电侵入波导致的中性点或匝间绕组绝缘损坏的问题。为对35 kV变压器雷电侵入波响应特性进行分析,基于电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立了变压器绕组梯形等值电路,根据典型的35 kV变电站接线情况,对35 kV近区线路各种情况下遭受雷电绕击和反击导致的侵入波过电压进行了仿真计算,指出大幅值雷电流反击近区线路是导致35 kV变压器绕组绝缘损坏的原因。使用避雷器作为治理手段,对比了3种安装方式的有效性,给出了最优的35 kV变压器雷电侵入波治理方案。     

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。     

220kV高海拔变电站出线段采用500kV线路降压运行时的雷电侵入波过电压

笔者依托于某实际工程,计算了220 kV高海拔变电站出线段采用500 kV线路降压运行时站内设备上的雷电反击侵入波过电压,与采用常规220 kV出线的变电站相比,出线段采用500 kV线路降压运行时各设备上的雷电侵入波过电压更高,其中线路高抗上的过电压超过了其内绝缘保证强度;计算了采用不同避雷器配置方案进行保护时高抗上的雷电侵入波过电压,在距离高抗间隔16 m的位置装设避雷器时高抗上的雷电反击侵入波过电压较低,能够满足绝缘要求,但高抗处避雷器的放电电流超过了其标称值,对高抗处避雷器的放电能量进行校验发现其放电能量并不高;高抗处避雷器配置采用并联装设方案能够有效降低高抗上的雷电反击侵入波过电压且单只避雷器上的放电电流不会超过其标称值.     

基于ATP仿真的变电站雷害事故改造研究

介绍了某煤炭企业35kV变电站雷击事故情况并系统分析雷害事故原因。根据雷击现场具体现象和变电站规格参数,对产生雷击的原因逐一进行数值计算分析,确定了是雷电侵入波所致,并提出了在变电站进线段架设避雷线作为保护装置、减小避雷器与变压器之间的电气距离等改造措施。通过电力系统电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对变电站进线段架设避雷线前后雷电侵入波对变压器造成的最大冲击电压进行仿真,以验证改造措施的可行性。     

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。     

南方某县城10kV配电网防雷保护分析

根据南方某县城10kV配电网实际运行中的雷害情况和典型事例,全面分析了该县10kV配电网的防护现状和雷害原因,线路绝缘水平低、防直击雷措施少、避雷器使用不当和接地不良、雷电过电压和内过电压联合作用是目前该县10 kV配电网雷击跳闸率居高不下的主要原因.提出了10kV配电网综合防雷措施:规范避雷器的安装维护、改善避雷器和杆塔接地、在塔顶使用避雷针、使用自动消弧装置降低配电网建弧率、限制雷电流过后的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压等.     

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。     

配电变压器雷害绝缘故障影响因素及其防护措施研究

配电变压器的安全运行面临着严重的雷害威胁,需要合理分析其雷害绝缘故障影响因素。通过EMTP软件计算配电变压器遭受的雷电直击过电压和感应过电压,根据雷电过电压和绝缘故障出现的随机特性,利用区间组合统计法考虑雷电流幅值、雷电流波头陡度、雷击方位等因素的影响,计算配电变压器雷害绝缘故障概率。讨论线路安装避雷器、变压器高压侧安装避雷器对于降低配电变压器雷害绝缘故障的防护效果。分析结果表明:配电变压器雷电过电压波形均存在一定程度振荡,感应过电压波形振荡更为剧烈,但雷电直击过电压对变压器绝缘危害更大;配电变压器过电压概率密度分布曲线随着雷电流波头时间的减小、雷击点距线路水平距离的减小而整体右移,出现高幅值过电压的概率增大,导致变压器绝缘故障概率随着波头时间的减小、雷击点距线路水平距离的减小而增大。配电线路和变压器高压侧安装避雷器能够有效减少变压器雷害绝缘故障,但防护效果受接地电阻影响非常大,因此需要尽可能降低避雷器接地电阻以减少绝缘故障。     

农村电网防雷保护的分析与讨论

通过对农村电网在实际运行中的雷害事故情况和典型事例的分析,认为线路绝缘水平低,缺少防直击雷的措施,避雷器的使用不当和接地不良,雷电过电压与内过电压的联合作用是目前农村电网雷击跳闸率居高不下的主要原因。提出了规范避雷器的安装维护,改善避雷器和杆塔接地,使用塔顶避雷针和自动消弧装置降低配电网建弧率,限制雷电流过后的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压,降低配电网建弧率等防雷措施,可提高配电网的耐雷水平。     

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。     

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。     

线路调爬对变电站雷电侵入过电压影响的研究

以江苏220 kV线路发生的雷电侵入波事故为例,利用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP,建立相应的输电线路-变电站模型,并结合线路过电压传输过程,分析线路绝缘子爬调前后以及避雷器的布置情况对雷电反击和绕击侵入过电压波形的影响。仿真结果表明,随着线路绝缘子绝缘水平的提高,雷电侵入波的振幅和陡度增加,从而导致变电站入口处避雷器中的剩余电压和电流更高。安装变电站入口避雷器,可减小侵入过电压对变电站内主变及其他电气设备造成的影响。在增加绝缘子串的数量时,应考虑变电站设备的绝缘水平可能会导致避雷器故障,从而引发电力事故。     

配电变压器防雷措施研究

配电变压器极易遭受雷击而损坏.分析了广西某地10kV线路配电变压器遭受雷击损坏的原因,线路绝缘水平过高导致线路缺乏泄流通道是事故频繁的主要因素.通过ATP-EMTP仿真知,在配电变压器前2、3基杆塔安装过电压保护装置与避雷器配合使用,低压侧安装避雷器及降低接地装置的接地电阻等措施,可以有效降低配电变压器雷害事故的发生,...     

10kV配电变压器雷电防护的研究

配电变压器绝缘水平较低,易遭受雷电侵害,其安全性对配电系统稳定可靠运行具有十分重要的意义。基于散射参数测量法,测量并进行数据处理获得配变的阻抗幅频特性,根据谐振理论构建了宽频数学模型并引入数学算法对模型参数进行优化。通过调研某地区10kV配电线路实际运行中配电变压器的雷击损坏情况,发现了配电变压器中性点绝缘较为薄弱,现有雷电防护措施不能对其进行有效的保护这一问题。利用已建模型,通过在ATP-EMTP中对这一问题进行理论分析与仿真计算,提出了在配电变压器高压侧中性点加装避雷器,降低配电变压器接地电阻以及加装电抗器及电缆3种改进的雷电防护措施,并在ATP-EMTP中对改进措施进行仿真验证,证明了所提方法的有效性。     

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。     

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。     

基于ATP-EMTP仿真分析的配电变压器雷电过电压防护方案研究

配电变压器是重要的电力转换设备,其安全可靠运行影响着配电网的供电质量。雷击造成的感应过电压是造成配电变压器故障的主要原因之一,目前我国大部分地区只重视在配电变压器高压侧安装避雷器,但这并不能起到有效的防护作用。本文建立了配电变压器的模型,在ATPEMTP中对雷电感应过电压侵入配电变压器进行仿真,得到高压绕组中性点和低压绕组是防护的薄弱点,并对低压侧加装避雷器、改善接地电阻、高压侧加装电感这3种防护措施进行仿真分析和效果评估。结果显示:在低压侧加装避雷器可以较大提升配电变压器的雷电防护能力,辅以改善接地电阻和加装电感能够进一步提升防护效果,本文最后对防护方案的整体经济效益进行简要分析,对配电变压器的雷电方案防护设计具有指导意义。