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配电变压器防雷办法的改善

2017-07-16 13:32分类:电工安全知识 阅读:

 

配电变压器受雷电 波损害不只给供电公司带来极大的经济丢掉, 并且严峻影响供电牢靠性。为防止雷电波对 配电变压器的损害, 确保配电变压器安全作业,文章对配电变压器遭受雷击后发作过电压 的机理进行了剖析,提出了一些改进办法。?  
  1 配电变压器防雷现状剖析?   
  中国是一个版图宽广、地势凌乱、气候区别很大的国家,共有2 400多个县级村庄电网及280 多个城市电网,配电变压器数量达数百万台。关于内蒙古自治区而言山地散布较广,分外是 中部区域。这些年,夏秋两季雷电活动较一再,配电变压器受雷电波损害趋于严峻,雷击事 故呈现上升态势,影响了供电有些供电的牢靠性,也构成了一些丢掉。为了防止雷电波对配 电 变压器的损害,确保其安全牢靠的作业,有必要对配电变压器的雷害机理进行剖析,提出更 加合适牢靠的防雷办法。中国如今制造的10kV配变高压绕组选用圆筒式多层绕组, 高压侧选用氧化锌避雷器保护。避雷器接地线和低压绕组的中性点及变压器金属 外壳连在一同,三点一同接地,如图1所示:

  图1中,保护变压器的避雷器设备在高压侧, 与低压侧中性线变压器金属外壳联接在一同, 同用一个接地体接地。当雷落于高压侧线路时,流经避雷器的雷电流Ibl在接地体R上构成压 降Uch=RIbl。因配电变压器低压线圈中性点与配电变压器外壳是相连的,此压降就效果在低 压线圈和所连低压线路上。因低压线圈波阻比低压线路波阻大得多,此压降U的绝大有些电 压都加在低压线圈上。配电变压器低压侧没有避雷器保护,经过高、低压线圈的电磁耦协作 用将按配电变压器改动份额,在高压线圈上发作一个很高的过电压(称为反改换进程) ,使 高压线圈绝缘损坏。这种致使高压侧中性点过电压的景象叫“反改换”过电压〔1〕?。?
  此逆改换过电压幅值取决于进波电流幅值、波长、接地电阻及变压器变比等要素。此电压可 抵达额外值十几倍, 大大跨过了变压器绝缘的耐压值, 致使变压器中性点邻近的绝缘被击 穿。?
  1.2 雷电从低压侧侵入致使的正改换过电压?
  配电网的低压侧线路散布广,且大多在雷电活动较一再的山区,绝缘水平也较低〔2〕 ,低压侧线路落雷时,因为没有避雷器的保护,雷电波沿线直接侵入低压绕组,经其间性 点接地体入地,雷电流IL在接地电阻上发作压降U=RIL,使低压侧中性点电位偏移。此压降 一方面叠加在低压绕组相电压上,另一方面经过铁芯按电磁感应规矩以变比的倍数添加到高 压侧,与高压绕组相电压叠加,使高压绕组呈现风险过电压。这种致使高压侧中性点过电压 的景象叫“正改换”过电压。此电压的巨细与进波电压的幅值、变比成正比,与接地电阻的 巨细成反比。依据雷电侵入波幅值的巨细,高压绕组中性点邻近电位约高于额外值的十几倍 ,致使变压器高压绕组绝缘被击穿。?  
  综上所述,构成雷击配电变压器事端的首要要素是正、逆改换过电压。?
  2 改进的防雷保护办法?
  配电变压器遭受雷击时,虽然高压侧的避雷器精确动作,但常常仍免不了被损坏。由上 面的剖析可知,究其根柢要素是在避雷器动作后配变本身发作正、逆改换过电压所构成的。因而怎么绑缚发作正、逆改换过电压变成配电变压器防雷的要害。?
  2.1 低压侧设备避雷器?
  雷电波从低压侧侵入配变时,因为没有避雷器的保护,雷电波直接侵入低压绕组,致使低压 绕组中性点电位偏移,然后按电磁感应规矩以变比的倍数添加到高压侧,使其电位高出额外 值的十几倍,大大的挟制着配变的绝缘。由此可见,配电变压器低压侧没有装设避雷器保护 是配电变压器发作正改换过电压,然后被雷击坏的首要要素。因而,为了有用地绑缚正改换 过电压,能够在低压侧也设备避雷器。一旦雷击低压线路或低压线路有感应过电压时将起到 保护效果,一同还能有用地绑缚低压线圈两头的过电压值,保护配电变压器高、低压线圈的 绝缘,防雷效果十分显着。?
2.2 下降接地电阻及缩短接地引下线?
  由以上剖析知,当雷击配电变压器 高压侧时,避雷器动作后,效果在避雷器上的电压由三有些构成,一有些是避雷器动作后的 残压,这个值只与避雷器本身的特性有关,可经过挑选残压较小的避雷器来下降这个值;第 二有些便是流过避雷器的雷电流在入地时,因为有接地电阻的存在,所以在接地电阻上就会 呈现与接地电阻巨细成正比的电压;第三有些是因为接地引下线本身的电感带来的压降。因 此,终究效果在高压侧的电压为三有些的叠加,如(1)式所示:

  式中:Ub——效果在配电变压器高压侧的电压,kV;?   
  Uc——避雷器的残压,kV;?
  Rch——配电变压器接地设备的接地电阻,Ω;? 信息来自:电工之家

  iL——流过避雷器的雷电流,kA;? 信息来历:http://

  L——接地引下线的电感。?
  由式(1)知要下降总电压的值,能够从三方面思考。首要下降Uc,但Uc的值只与避雷 器本身要素有关,因而在选定了避雷器的品种与类型后,这个值就断定了,通常改动比照小 。所以只能从后两个方面来思考下降总电压Ub。其一便是雷电流在接地电阻上发作的压降 RchiL,这是构成总电压Ub过高的首要要素,也是构成许多村庄电网中配电变压 器雷害事端的直接要素。按规程规矩,配电变压器的接地电阻应满意下面的恳求:①容量在100KA以下配变接地电阻值不该>10Ω;②容量在100KA及以上配变接地电阻不该>4Ω。?
  可是,因为配电变压器的接地设备通常受 到设备地址的环境、土壤电阻率、锈蚀状况以及埋设中的人为要素的影响,其接地电阻通常 严峻超支。分外是在山区高土壤电阻率区域,接地电阻的值都在几十欧乃至上百欧,大大地 跨过了规程的恳求方案。接地电阻通常都在50Ω以上,接地设备大都只是一根钢管打入地下 作为笔直接地极,没有选用别的任何降阻办法,构成接地电阻广泛偏高。为了有用地下降接 地电阻,选用人工接地体,能够在有笔直接地极的根底上再铺设几根水平放射状接地极,且 接地极之间应有牢靠的联接,通常都用焊接,而不必细铁丝拧紧,焊接不能有虚焊或假焊? ?〔3〕?。别的,假定还能够充沛运用天然接地体来降阻。在挑选资料时,对笔直接地极 可选用直径大于4mm的厚角钢,水平接地极可选用直径不小于6mm的圆钢和扁钢。其二便是由 接地引下线本身电感发作的电压L

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