變壓器過(guò)電壓保護(hù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-10-18
變壓器過(guò)電壓保護(hù)的實(shí)例教程
在變壓器防雷保護(hù)中采用了“三位一體”的接地方式，其接地裝置及接地電阻值能否滿足技術(shù)要求，避雷器與變壓器之間電氣距離能否實(shí)現(xiàn)“零距離”，這是變壓器能否得到有效保護(hù)的關(guān)鍵。因變壓器遭受雷擊時(shí)，雷電流經(jīng)接地電阻也會(huì)產(chǎn)生電壓降，此電壓與殘壓疊加后一起作用在變壓器繞組上，同樣也會(huì)威脅到變壓器的安全。
總之，避雷器的防雷效果，取決于避雷器的殘壓、侵入波陡度及避雷器與變壓器之間電氣距離。在避雷器的選擇上，必須使其伏秒特性上限低于變壓器伏秒特性下限，避雷器殘壓也應(yīng)小于變壓器絕緣耐壓允許程度，其數(shù)值也應(yīng)小于沖擊波的幅值，這樣的避雷器才會(huì)有保護(hù)過(guò)電壓的效果。
4. 變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓的保護(hù)
變電所處于多雷區(qū)又是單電源進(jìn)線，其三相雷電侵入波機(jī)率較多，故主變壓器中性點(diǎn)需裝設(shè)避雷器保護(hù)。變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓保護(hù)的設(shè)置，可單獨(dú)采用專門保護(hù)變壓器中性點(diǎn)的設(shè)置，可單獨(dú)采用專門保護(hù)變壓器中性點(diǎn)的無(wú)間隙氧化鋅避雷器(簡(jiǎn)稱中性點(diǎn)MOA)。采用中性點(diǎn)MOA，可保護(hù)雷電過(guò)電壓及操作過(guò)電壓。其優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)作靈敏、殘壓低、通流容量大，對(duì)保護(hù)主變壓器中性點(diǎn)免遭過(guò)電壓具有良好效果。
此外，現(xiàn)今的中性點(diǎn)MOA的額定電壓較高，當(dāng)中性點(diǎn)電位偏離不大時(shí)，MOA仍有較好的保護(hù)效果。
展開(kāi) 在變壓器防雷保護(hù)中采用了“三位一體”的接地方式，其接地裝置及接地電阻值能否滿足技術(shù)要求，避雷器與變壓器之間電氣距離能否實(shí)現(xiàn)“零距離”，這是變壓器能否得到有效保護(hù)的關(guān)鍵。因變壓器遭受雷擊時(shí)，雷電流經(jīng)接地電阻也會(huì)產(chǎn)生電壓降，此電壓與殘壓疊加后一起作用在變壓器繞組上，同樣也會(huì)威脅到變壓器的安全。
總之，避雷器的防雷效果，取決于避雷器的殘壓、侵入波陡度及避雷器與變壓器之間電氣距離。在避雷器的選擇上，必須使其伏秒特性上限低于變壓器伏秒特性下限，避雷器殘壓也應(yīng)小于變壓器絕緣耐壓允許程度，其數(shù)值也應(yīng)小于沖擊波的幅值，這樣的避雷器才會(huì)有保護(hù)過(guò)電壓的效果。
4. 變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓的保護(hù)
變電所處于多雷區(qū)又是單電源進(jìn)線，其三相雷電侵入波機(jī)率較多，故主變壓器中性點(diǎn)需裝設(shè)避雷器保護(hù)。變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓保護(hù)的設(shè)置，可單獨(dú)采用專門保護(hù)變壓器中性點(diǎn)的設(shè)置，可單獨(dú)采用專門保護(hù)變壓器中性點(diǎn)的無(wú)間隙氧化鋅避雷器(簡(jiǎn)稱中性點(diǎn)MOA)。采用中性點(diǎn)MOA，可保護(hù)雷電過(guò)電壓及操作過(guò)電壓。其優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)作靈敏、殘壓低、通流容量大，對(duì)保護(hù)主變壓器中性點(diǎn)免遭過(guò)電壓具有良好效果。
此外，現(xiàn)今的中性點(diǎn)MOA的額定電壓較高，當(dāng)中性點(diǎn)電位偏離不大時(shí)，MOA仍有較好的保護(hù)效果。若有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，主變壓器中性點(diǎn)將產(chǎn)生一倍的工頻相電壓，此電壓也不會(huì)對(duì)MOA造成損壞。
若中性點(diǎn)電位嚴(yán)重偏離時(shí)，避雷器運(yùn)行中自身安全將受到威脅，當(dāng)中性點(diǎn)過(guò)電壓達(dá)到工頻相電壓的2倍以上時(shí)，此時(shí)避雷器會(huì)因通流量不夠而損壞，并可能危及主變的安全。盡管這種情況發(fā)生的概率很少，但為了主變的安全，除采用中性點(diǎn)MOA保護(hù)主變中性點(diǎn)過(guò)電壓外，還可在避雷器邊上并聯(lián)水平棒間隙來(lái)限制工頻過(guò)電壓。棒間隙并聯(lián)避雷器的保護(hù)作用是：雷電、操作過(guò)電壓由避雷器承擔(dān)保護(hù)，而間隙則是用來(lái)限制避雷器上出現(xiàn)的幅值較高的工頻過(guò)電壓。
展開(kāi) 進(jìn)行有載調(diào)壓，經(jīng)常保持變電所母線電壓的合格，使電氣設(shè)備運(yùn)行在額定電壓狀態(tài)，將降低損耗，是最為經(jīng)濟(jì)合理的。電壓合格率是供電質(zhì)量重要指標(biāo)之一，及時(shí)進(jìn)行有載調(diào)壓，可確保電壓合格率，從而滿足人民的生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。
提高無(wú)功補(bǔ)償能力，提高電容器投入率
電力電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置，其無(wú)功出力與運(yùn)行電壓平方成正比。當(dāng)電力系統(tǒng)運(yùn)行電壓降低，補(bǔ)償效果降低，而運(yùn)行電壓升高時(shí)，對(duì)用電設(shè)備過(guò)補(bǔ)償，使其端電壓升高，甚至超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，容易損壞設(shè)備絕緣，造成設(shè)備事故。為防止向電力系統(tǒng)倒送無(wú)功，而停用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，造成無(wú)功裝置的浪費(fèi)和損耗的增加，這時(shí)應(yīng)能及時(shí)調(diào)整主變壓器分接開(kāi)關(guān)，將母線電壓調(diào)至合格范圍，就無(wú)需停用電容器的補(bǔ)償。
好啦！讓我們一起來(lái)了解有載調(diào)壓裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)吧！
從上圖，我們可以了解到，有載調(diào)壓裝置的有載分接開(kāi)關(guān)由切換開(kāi)關(guān)（包括切換開(kāi)關(guān)本體和油室）和分接選擇器（帶極性選擇器）組成。
那又是如何操作進(jìn)行有載調(diào)壓的呢？
有載調(diào)壓的方式包括電動(dòng)調(diào)壓和手動(dòng)調(diào)壓兩種。
有載調(diào)壓的實(shí)質(zhì)就是在低壓側(cè)電壓不變的情況下通過(guò)調(diào)節(jié)高壓側(cè)的變比來(lái)調(diào)節(jié)電壓。我們都知道一般高壓側(cè)為系統(tǒng)電壓，而系統(tǒng)電壓一般為恒定不變的，當(dāng)增加高壓側(cè)繞組匝數(shù)時(shí)（也就是增大變比），低壓側(cè)電壓會(huì)降低；相反，在減少高壓側(cè)繞組匝數(shù)時(shí)（也就是降低變比），低壓側(cè)電壓會(huì)升高。也就是：
升匝=降檔=降壓
降匝=升檔=升壓
而有載調(diào)壓裝置又是如何進(jìn)行變壓器有載調(diào)壓的呢？
展開(kāi) Part 1：變壓器的故障及保護(hù)配置
變壓器故障可分為內(nèi)部故障與外部故障。
變壓器內(nèi)部故障指變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的故障，具體包括各繞組的相間短路、繞組的匝間短路、繞組與鐵芯間的短路故障、單相繞組或引出線通過(guò)外殼發(fā)生的單相接地故障、繞組斷線故障等。變壓器外部故障指變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，具體包括絕緣套管閃絡(luò)或破碎而造成的單相接地短路、引出線之間相間短路等。
此外，變壓器有若干種不正常工作狀態(tài)，主要包括油面降低、油溫或壓力過(guò)高、變壓器中性點(diǎn)電壓升高、過(guò)負(fù)荷、過(guò)電流、過(guò)勵(lì)磁等。
為監(jiān)測(cè)不同的故障或不正常工作狀態(tài)，我們?cè)O(shè)置了不同保護(hù)，這其中又分為主保護(hù)與后備保護(hù)，主保護(hù)具有速動(dòng)特性。
以上瓦斯保護(hù)屬非電量保護(hù)的一種，非電量保護(hù)還包括本體與有載調(diào)壓裝置的油溫保護(hù)、壓力釋放保護(hù)、風(fēng)冷保護(hù)、過(guò)載閉鎖帶負(fù)荷調(diào)壓保護(hù)。
Part 2：縱差保護(hù)
縱差保護(hù)是變壓器主保護(hù)之一，保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，跳開(kāi)各側(cè)開(kāi)關(guān)。其保護(hù)區(qū)域是構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)各側(cè)電流互感器之間的部分，包括了變壓器本體、電流互感器與變壓器之間的引出線。2017年某220kV變電站2號(hào)主變35kV側(cè)避雷器發(fā)生AB相閃絡(luò)，避雷器底架被放電擊穿；因?yàn)?5kV避雷器位于主變低壓側(cè)流變與主變之間，故處于縱差保護(hù)范圍內(nèi)，兩套主變保護(hù)均正確動(dòng)作，隔離了故障。
展開(kāi) 關(guān)于變壓器的主保護(hù)簡(jiǎn)單介紹這些，繼續(xù)介紹一下變壓器的后備保護(hù)。變壓器的后備保護(hù)配置種類很多，這里主要簡(jiǎn)單介紹一下變壓器的復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)和接地保護(hù)兩類后備保護(hù)。
1、復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)
復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù)是大、中型變壓器相間短路故障的后備保護(hù)。適用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過(guò)流保護(hù)不能滿足靈敏度要求的降壓變壓器。利用負(fù)序電壓和低電壓構(gòu)成的復(fù)合電壓能夠反映保護(hù)范圍內(nèi)的各種故障，降低了過(guò)電流保護(hù)的整定值，提高了靈敏度。
復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)，由復(fù)合電壓元件、過(guò)流元件、時(shí)間元件構(gòu)成。保護(hù)的接入電流為變壓器本側(cè)CT二次三相電流，接入電壓為變壓器本側(cè)或其他側(cè)PT二次三相電壓。對(duì)于微機(jī)保護(hù)，可以通過(guò)軟件將本側(cè)電壓提供給其他側(cè)使用，這樣就保證了任意某側(cè)PT檢修時(shí)，仍能使用復(fù)壓過(guò)流保護(hù)。動(dòng)作邏輯如下圖所示。
2、變壓器的接地保護(hù)
大中型變壓器的接地短路故障的后備保護(hù)通常有：零序過(guò)流保護(hù)、零序過(guò)電壓保護(hù)、間隙保護(hù)等等，下面根據(jù)中性點(diǎn)三種不同的接地方式進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
（1）中性點(diǎn)直接接地
電壓為110kV及以上中性點(diǎn)直接接地的變壓器，在大電流接地系統(tǒng)側(cè)應(yīng)設(shè)置反應(yīng)接地故障的零序電流保護(hù)。在高、中兩側(cè)均直接接地的變壓器，其零序電流保護(hù)應(yīng)帶方向，方向宜指向各側(cè)母線。
零序電流保護(hù)的原理與線路的零序保護(hù)類似，可參考第30期。零序電流可取自中性點(diǎn)CT二次電流，也可由本側(cè)CT二次三相電流自產(chǎn)。方向元件接入的零序電壓可取自本側(cè)PT開(kāi)口三角電壓，也可由本側(cè)二次三相電壓自產(chǎn)。在微機(jī)保護(hù)裝置中，主要采取自產(chǎn)方式。
對(duì)于大型三繞組變壓器，零序電流保護(hù)可采用三段式。其中I段II段帶方向，III段不帶方向。每段一般有兩級(jí)延時(shí)，以較短延時(shí)縮小故障范圍（跳母聯(lián)或條本側(cè)開(kāi)關(guān)），以較長(zhǎng)延時(shí)切除變壓器（跳三側(cè)開(kāi)關(guān)）。
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變壓器過(guò)電壓保護(hù)的最新內(nèi)容
過(guò)電流保護(hù)（Over Current Protection）就是當(dāng)電流超過(guò)預(yù)定最大值時(shí)，使保護(hù)裝置動(dòng)作的一種保護(hù)方式。當(dāng)流過(guò)被保護(hù)原件中的電流超過(guò)預(yù)先整定的某個(gè)數(shù)值時(shí)，保護(hù)裝置啟動(dòng)，并用時(shí)限保證動(dòng)作的選擇性，使斷路器跳閘或給出報(bào)警信號(hào)。
很多電子設(shè)備都有個(gè)額定電流，不允許超過(guò)額定電流，不然會(huì)燒壞設(shè)備。所以這些設(shè)備就做了電流保護(hù)模塊，當(dāng)電流超過(guò)設(shè)定電流時(shí)候，設(shè)備自動(dòng)斷電，以保護(hù)設(shè)備，這就是過(guò)流保護(hù)
過(guò)電流保護(hù)是一種保護(hù)機(jī)制，旨在防止設(shè)備或電路受到意外過(guò)大電流沖擊而導(dǎo)致?lián)p壞。過(guò)電流保護(hù)可以防止電路中的元件過(guò)熱、熔斷或損壞，從而確保設(shè)備的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。過(guò)電流保護(hù)的原理與過(guò)載保護(hù)類似，通過(guò)檢測(cè)電路中的電流大小來(lái)判斷是否存在過(guò)電流情況。當(dāng)電流超出設(shè)定的安全范圍時(shí)，過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)并執(zhí)行相應(yīng)的保護(hù)措施。
過(guò)溫保護(hù)是一種重要的安全機(jī)制，用于監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備或系統(tǒng)在超過(guò)安全工作溫度范圍時(shí)的情況。過(guò)溫保護(hù)是一種自動(dòng)保護(hù)機(jī)制
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（Self-Resettable fuse），又稱PPTC熱敏電阻，是一種基于高分子有機(jī)聚合物與導(dǎo)電粒子復(fù)合材料的過(guò)流電子保護(hù)元件。其通過(guò)溫度敏感的材料特性，在正常狀態(tài)下保持低電阻導(dǎo)通，當(dāng)電路過(guò)流或溫度過(guò)高時(shí)迅速轉(zhuǎn)為高阻態(tài)切斷電流，故障排除后自動(dòng)恢復(fù)初始狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了重復(fù)保護(hù)功能。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的動(dòng)作原理，是一種能量的動(dòng)態(tài)平衡，流過(guò)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電流，由于電流熱效應(yīng)的關(guān)系，產(chǎn)生一定程度的熱量
在工業(yè)測(cè)量場(chǎng)景中，稱重傳感器的精度直接決定數(shù)據(jù)可靠性，但很多人容易忽略一個(gè)問(wèn)題——過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)。比如扳手意外掉落，產(chǎn)品測(cè)試時(shí)的瞬間沖擊，這些看似不起眼的細(xì)節(jié)，卻可能瞬間擊穿傳感器的安全防線，尤其是小量程設(shè)備。其實(shí)，做好過(guò)載保護(hù)，就能讓傳感器穩(wěn)定「服役」更久。今天就來(lái)拆解幾種實(shí)用的過(guò)載保護(hù)方案，幫你避開(kāi)測(cè)量坑！
▎哪些情況有過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)？
稱重傳感器的精度等級(jí)基于額定量程設(shè)定
摘 要：考慮到當(dāng)前變電站過(guò)電壓電磁暫態(tài)仿真方法對(duì)變電站工況分析能力較差，導(dǎo)致其在不同工況下的仿真結(jié)果失真問(wèn)題，設(shè)計(jì)不同工況下變電站過(guò)電壓電磁暫態(tài)仿真方法。提取變電站過(guò)電壓特征，計(jì)算過(guò)電壓放電等效數(shù)值。使用隱式梯形積分法，構(gòu)建變電站電磁瞬態(tài)仿真模型。使用順序高斯消去法，獲取變電站工況特征并對(duì)其進(jìn)行模擬，將此模擬結(jié)果作為電磁暫態(tài)仿真模型的計(jì)算環(huán)境。構(gòu)建仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使用歷史數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象不同工況下的過(guò)電壓走向進(jìn)行分析
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
對(duì)大電流接地系統(tǒng)中的變壓器裝設(shè)的接地零序電流保護(hù)
瓦斯保護(hù) 是變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，對(duì)變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內(nèi)部故障、繞組內(nèi)部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動(dòng)作。當(dāng)油浸式變壓器的內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，由于電弧將使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量的氣體，從油箱向油枕流動(dòng)，其強(qiáng)烈程度隨故障的嚴(yán)重程度不同而不同，反應(yīng)這種氣流與油流而動(dòng)作的保護(hù)稱為瓦斯保護(hù)，也叫氣體保護(hù)。變壓器在運(yùn)行中，由于內(nèi)部故障，有時(shí)候我們無(wú)法及時(shí)辨別和采取措施，容易引起一些事故
對(duì)大電流接地系統(tǒng)中的變壓器裝設(shè)的接地零序電流保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)及相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。如圖所示
正常情況下，零序電流保護(hù)不動(dòng)作，發(fā)生接地短路時(shí)出現(xiàn)零序電流，當(dāng)它大于保護(hù)的動(dòng)作電流時(shí)，電流繼電器ka動(dòng)作，經(jīng)kt延時(shí)后，跳開(kāi)變壓器兩側(cè)斷路器。零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流，應(yīng)大于該側(cè)出線零序電流保護(hù)后備段的動(dòng)作電流。保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限也要比后者大一個(gè)
來(lái)源：國(guó)家電網(wǎng)
往屆會(huì)議
電力變壓器的運(yùn)行(溫升與溫度計(jì)算 /絕緣老化/ 正常、事故過(guò)負(fù)荷/...)
