大幅度限制切空载空压器过电压的研究

冶炼厂内６￣３５ｋＶ电炉变压器的切合操作每天多达３０￣４０次，由于真空断路器的截流能力很强，导致产生很高幅值的分闸过电压，严重威胁变压器和断路器的安全运行。文中介绍一种新型保护装置，主要由双极整流电路组成，接在变压器的低压侧，可以大幅度地限制过电压，可靠地保护了电气设备。     

35kV真空断路器开断空载变压器时过电压的研究

切除空载变压器是真空断路器操作过电压问题最严重的情况，文中在真空断路器开断交流电流真空间隙介质恢复的物理过程的基础上，建立了灭弧室介质强度恢复的数学模型，采用Saber软件的MAST语言编程，对真空断路器开断空载变压器的一个完整过程进行了仿真计算。根据计算结果。分析了暂态过程，过电压的特点 及变压器，真空断路器参数对过电压的影响，并与平均恢复速度计算结果进行了比较，表明本文建立的灭弧室计算模型更接近于实测恢复特性。     

126kV真空断路器操作过电压测试

文中介绍了126 kV单断口真空断路器的操作过电压现场测试结果。首先,确定断路器应用场所并设计了过电压测试方案;然后,测试真空断路器和SF6断路器切合变压器的操作过电压并进行对比;最后,测试真空断路器切合空载线路操作过电压。通过测试,真空断路器和SF6断路器切合变压器的操作过电压水平基本接近,切合空载变压器时无过电压,而带载变压器操作过电压可达1.46倍;真空断路器切合空载变压器的过电压分别可达1.34倍和1.25倍。     

断路器切空载变压器的机理研究

测量变压器的工频及高频动态磁滞回线可求出断路器切空载变压器时磁能转化为电能的系数η,并确定η随变压器自振频率和断路器截流值的变化规律。为了验证据此求出的η值的可信性,对同一台变压器进行了切空变试验,获得了一系列过电压实测值。同时,根据试验条件和波形进行了理论计算,又得到一系列过电压计算值,两批数据基本符合,这证明所求的η值是正确的。据此,本文求出:断路器在空载电流峰值时截流的过电压倍数均小于2.5p·u,恢复电压初始上升陡度小于2kV/μs。建议:在中性点接地的110kV及以上的超高压系统中,对断路器可免除切空变试验。     

黑启动过程中空载变压器合闸过电压及其限制措施

空载变压器合闸时可能产生的幅值较高、持续时间较长的谐振过电压会导致避雷器吸收能量过大而损坏。研究黑启动电源通过升压变压器带空载长线路,在空载变压器合闸时导致的过电压情况,并提出了限制合闸过电压的措施。结论为：不采取措施下进行空载变压器合闸,在绝大多数情况下金属氧化物避雷器（MOA）吸收能量超过避雷器自身的能耗允许水平;若500 kV主变压器合闸前第三绕组带上一定容量的低压电抗器,可以有效地降低空载变压器合闸过电压水平及MOA吸收能量;加载地区负荷和在主变压器断路器安装选相合闸装置对抑制空载变压器合闸过电压的效果明显。     

EMTP在10 kV操作过电压保护中的应用

针对某钢铁厂主传动系统真空断路器切除整流变压器时发生的几次故障,运用电磁暂态程序(EMTP)模拟和现场试验10kV真空断路器各种操作性能,得出了可能出现的各种过电压水平,再根据电气设备的绝缘水平,提出了解决和限制过电压的方法与措施,确定了过电压的保护方式和参数,以保证10kV供配电系统安全运行。结果表明,尽管实际中切除空载变压器特别是切除带负载变压器时过电压的幅值并不是很高,但重燃过电压陡度却较大,这对变压器绕组纵绝缘有累积作用,在实际工作中应加装以并联电容为基础的限压装置。所得数据可供其它高压设备过电压保护参考。     

真空继路器及其操作过电压

真空断路器开断高压电动机或空载变压器时要产生过电压,为了保护电动机和变压器的绝缘,对真空断路器操作过电压进行分析,进而采取一定措施限制真空断路器的操作过电压。     

126kV真空断路器过电压仿真和保护技术研究

为保证126 kV单断口真空断路器挂网运行和操作过电压测试的安全,进行了断路器的操作过电压仿真计算和过电压保护研究。首先,确定断路器运行方式和建模数据;然后,EMTP建模仿真计算切合变压器和空载线路的操作过电压,并与变压器操作过电压的实际测试结果对比分析;最后,根据仿真计算提出过电压保护方案。结果表明,126 kV真空断路器的操作过电压较高,切空载变压器的过电压值低,不需要采取过电压保护措施,切负载变压器的过电压程度较高,应采取过电压保护措施,与现场测试结果一致;空载线路中由于110 kV母线安装有避雷器保护,过电压损坏架空线路程度低;金属氧化物避雷器可有效限制126 kV真空断路器的操作过电压。     

断路器闪络保护与变压器动稳定能力配合关系分析

本文针对电厂断路器闪络导致主变压器损坏的实例,分析在磁场断路器断开瞬间,发电机励磁回路的暂态过电压对发电机端电压的影响,以及和断口闪络保护和失灵保护的总时限与变压器动稳定能力之间的配合关系,认为目前标准规定的断路器闪络保护与失灵保护配合不能有效地保护主变压器.根据分析结果,提出对现有装置缩短断路器闪络与失灵保护时限;或...     

配电变压器的防雷与接地

根据规程之规定：“配电变压器的高压侧一般应采用阀型避雷器保护，避雷器的接地线和变压器低压侧的中性点以及变压器的金属外壳三点应连在一起接地。”１配电变压器的防雷雷电是一种大气中的放电现象，在云对地产生放电的瞬间出现极大的雷电流，它在通过物体和大地时将产生电位降而形成雷电高压，称为雷电过电压或大气过电压。在雷雨季节，架空线路、地埋线和变压器都可能受到雷电过电压的袭击。雷电过电压比电气设备本身额定电压高出许多倍，极易造成电气设备绝缘击穿、甚至引起燃烧，所以必须采取措施进行防雷保护。配电变压器及线路等最…     

风力发电场箱式变压器故障分析

某风力发电场进行箱式变压器35 kV侧负荷开关合闸操作时,频繁发生690 V侧主断路器电源侧触指短路故障,最终导致箱式变压器损坏.通过常规测试以及现场过电压测试分析认为,严重的合闸弹跳过电压是造成该故障的根本因为.     

基于真空断路器预击穿特性的海上风电场集电网合闸暂态过电压仿真研究

海上风电场中压电缆集电系统真空断路器在闭合空载变压器操作中,真空断路器预击穿会在机端变压器的高压侧产生暂态过电压,该过电压与电缆作用产生高频振荡过电压将对变压器绝缘产生损坏。文中研究真空断路器预击穿产生高频暂态过电压的机理,在PSCAD/EMTDC暂态分析软件上搭建真空断路器预击穿现象的自定义模型,并将此模型应用于简化的海上风电场中压电缆集电系统模型,研究合闸初相角、电缆长度和机端变压器位置对暂态过电压的影响。仿真结果表明机端变压器位于机舱且合闸初相角为15°过电压陡度最大,在机端变压器加装扼流线圈和并联小电容的过电压保护装置后,暂态过电压陡度得到了明显的抑制。     

一起因操作引起铁磁谐振的变电站主变跳闸事故

目前，我国电力网的母线电压互感器绝大部分是电磁感应型的，等效电路为可变电感与一中值电阻串联。主变压器的电感和电阻是固定值。110kV以上的油断路器都带有均压电容。母线对地自然形成一电容，母线对地电容与母线电压互感器并联。断路器均压电容与电压互感器的联接与设备的运行方式有关，他们串、并联后可能导致母线系统发生铁磁谐振。发生过电压损坏设备，造成电网停电事故。     

330kV电网取消断路器合闸电阻的研究

对３３０ｋＶ电网的线路断路器和变压器断路器是否取消合闸电阻进行了研究，由操作过电压的计算结果得线路断路器和变压器断路器可以取消合闸电阻，在建和拟建的变电所也可以采用不带合闸电阻的断路器。     

发电厂500 kV GIS升压站主变压器合闸过电压分析

发电厂GIS升压站具有高度封闭化的特点,在GIS断路器操作过程中产生的暂态过电压过程复杂。以某发电厂500 kV GIS升压站主变压器合闸过程中出现的绕组绝缘损坏事故为分析对象,采用电磁暂态分析软件ATPEMTP建立发电厂一次设备及变压器绕组分布参数等值电路,对故障变压器合闸过电压及变压器内部电压分布进行了仿真计算。分析结果表明,变压器合闸过程中未出现超过其理论耐受能力的过电压;通过合闸时刻变压器绕组电压分布与绕组损坏情况对比表明,变压器绕组绝缘击穿的原因是其自身绝缘缺陷。     

电炉变压器的操作过电压及其抑制

切断空载变压器和真空开关多次重燃是造成电炉变压器内部过电压的主要原因，提出在设计中应使电炉变压器绝缘水平高于一般电力变压器，同时也要在电炉设备上采取过电压抑制措施，以免盲目增加变压器成本。     

同步关合空载变压器抑制励磁涌流和过电压的研究

高压断路器在随机关合空载变压器时会产生幅值、频率很高的涌流和过电压,从而可能导致继保装置误动、变压器绕组机械应力增加和用户电能质量下降。采用同步开关技术选相关合空载变压器能有效减少励磁涌流和操作过电压。分析了空载变压器同步关合的原理和最佳目标关合相位确定,提出空载变压器铁芯剩磁计算方法,并采用最小二乘算法实现剩磁计算。最后,采用ATP-EMTP建立空载变压器同步关合仿真模型,验证了提出的空载变压器同步关合和铁芯剩磁计算算法有效性,为空载变压器的同步关合减少励磁涌流和过电压提供了理论基础。     

200kV直流断路器用隔离供能变压器均压设计

隔离供能变压器是高压直流断路器获取能量的核心设备,用于将地电位电能传输至高压直流极线中直流断路器,以保障直流断路器可靠稳定运行。该文介绍的200 kV直流高压隔离供能变压器由4个50 kV变压器级联而成。由于分布电容的存在,极线额定直流电压及冲击暂态过电压不均匀施加在4个变压器上,增加了单个变压器绝缘失效风险。为解决上述问题,该文对高压直流隔离供能变压器进行了电路分析,提取了分布电容参数,完成了均压方案设计及参数配置。在此基础上,通过仿真分析及试验验证均压方案设计将四级隔离变压器承受电压百分比偏差控制在±5%以内。研究结果表明,采用200 M?电阻与1 nF电容并联的均压方式,满足高压直流隔离变压器工程设计和运行要求。     

配电变压器大气过电压分析及其防护

根据波过程理论进行配电变压器遭受大气(雷击)过电压分析。通过等效电路图，着重于起始、振荡和稳态3个过程的绕组及绝缘损坏原因分析。介绍普遍采用的“三点一地”配电变压器大气过电压防护方式，包括其方式的原理和工程实际问题。     

选相投切对特高压变压器操作冲击绝缘的影响分析

基于特高压断路器的电场强度分布给出了合闸预击穿时间的均值和标准差,再利用ATP-EMTP软件对空载变压器进行合理建模,并进行不同剩磁情况下的电磁暂态仿真,对考虑预击穿和机械分散性影响下的操作过电压进行了统计分析。同时,对最佳相位合闸时产生的励磁涌流进行了分析讨论。结合低压模拟实验的最终分析表明：即使考虑断路器预击穿、机械分散性以及励磁涌流的变化后,选相投切技术仍具有抑制过电压的作用,再结合避雷器可将过电压完全限制在标准要求值内。根据GB/Z24842—2009标准给出了变压器操作冲击绝缘水平的推荐值,可供工程设计参考使用。