怎樣抑製變壓器雷電過電壓
發布時間:2013-03-26 責任編輯:easonxu
【導讀】變壓器因雷電過電壓造成的事故還時有發生,提出將高頻磁環並聯阻尼電阻後 串接在線路的適當位置來抑製變電站變壓器雷電過電壓的方法。通過振蕩回路的試驗和仿真建立了高頻磁環的EMTP仿真計算模型。
采(cai)用(yong)避(bi)雷(lei)器(qi)可(ke)以(yi)限(xian)製(zhi)雷(lei)電(dian)過(guo)電(dian)壓(ya)的(de)幅(fu)值(zhi),但(dan)不(bu)能(neng)抑(yi)製(zhi)陡(dou)度(du),變(bian)壓(ya)器(qi)因(yin)雷(lei)電(dian)過(guo)電(dian)壓(ya)造(zao)成(cheng)的(de)事(shi)故(gu)還(hai)時(shi)有(you)發(fa)生(sheng)。提(ti)出(chu)將(jiang)高(gao)頻(pin)磁(ci)環(huan)並(bing)聯(lian)阻(zu)尼(ni)電(dian)阻(zu)後(hou) 串接在線路的適當位置來抑製變電站變壓器雷電過電壓的方法。通過振蕩回路的試驗和仿真建立了高頻磁環的EMTP仿真計算模型。針對某實際220 kV變(bian)電(dian)站(zhan)的(de)仿(fang)真(zhen)計(ji)算(suan)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming),通(tong)過(guo)選(xuan)擇(ze)適(shi)當(dang)的(de)磁(ci)環(huan)材(cai)料(liao)和(he)優(you)化(hua)磁(ci)環(huan)的(de)形(xing)狀(zhuang)和(he)尺(chi)寸(cun),采(cai)用(yong)該(gai)方(fang)法(fa)可(ke)有(you)效(xiao)降(jiang)低(di)變(bian)壓(ya)器(qi)雷(lei)電(dian)過(guo)電(dian)壓(ya)的(de)幅(fu)值(zhi)和(he)陡(dou)度(du),可(ke)作(zuo)為(wei)避(bi)雷(lei)器(qi)保(bao)護(hu)的(de) 補充和完善措施。
我wo國guo電dian力li行xing業ye標biao準zhun規gui定ding在zai變bian電dian站zhan的de母mu線xian和he主zhu變bian端duan口kou安an裝zhuang金jin屬shu氧yang化hua物wu避bi雷lei器qi作zuo為wei過guo電dian壓ya保bao護hu措cuo施shi之zhi一yi。研yan究jiu表biao明ming,避bi雷lei器qi對dui雷lei電dian過guo電dian壓ya有you比bi較jiao好hao的de抑yi製zhi效xiao果guo。實shi際ji運yun行xing中zhong,仍reng有you因yin雷lei電dian過guo電dian壓ya導dao致zhi變bian壓ya器qi損sun壞huai的de事shi故gu發fa生sheng,可ke見jian雷lei電dian過guo電dian壓ya仍reng是shi導dao致zhi變bian壓ya器qi繞rao組zu匝za間jian絕jue緣yuan損sun壞huai的de一yi個ge重zhong要yao原yuan因yin。
當變電站附近發生近距離雷擊時,雷電侵入波傳播到變電站的距離短、衰減小。避雷器僅能限製過電壓的 fuzhi,bunengjiangdiguodianyadedoudu,jidaodabianyaqideguodianyaborengkenengjuyouhengaodedoudu,zaochengbianyaqiraozushangdianyafenbuhenbujunyun,yanzhongshikezaochengbianyaqiduanburaozudezajianjueyuansun huai。yinci,tongshiyizhileidianguodianyadefuzhihedoududuiyuquebaobianyaqideanquanyunxingjuyoushijiyiyi,jinyongbileiqizuoweibianyaqideleidianfanghucuoshibingbushifenchongfen。
zailiyonggaopincihuanyizhidianlixitongkuaisuguodianyadeyanjiulingyu,benwenzuozheyijingqudeyidingchengguo。zaiyiwanggongzuodejichushang,tichuleliyonggaopincihuanbinglianzunidianzulaiyizhibianyaqileidianguodianyadefangfa,zuoweibileiqibaohudebuchonghewanshancuoshi,bingjinxinglexiangyingdemonishiyanhefangzhenfenxi,zhengminglegaifangfadekexingxing。
過電壓抑製原理
liyonggaopincihuanyizhibianyaqileidianguodianyadefangfashijianggaopincihuanhezunidianzubinglianhouanzhuangdaoyubianyaqixianglianjiedexianlushang,gaibianxianludecanshu,zengjialeidianbochuanbolujingzhongdedianganhenengliangsunhao。leidianbojingguogaopincihuanhezunidianzuzhihoufuzhihedoudubeixueruo,congerbaohulebianyaqi。
單獨使用磁環僅可以降低雷電波的陡度,不能消耗其能量;而(er)且(qie),由(you)於(yu)雷(lei)電(dian)波(bo)幅(fu)值(zhi)很(hen)高(gao),磁(ci)環(huan)很(hen)容(rong)易(yi)因(yin)磁(ci)飽(bao)和(he)而(er)失(shi)去(qu)作(zuo)用(yong)。因(yin)此(ci),作(zuo)為(wei)避(bi)雷(lei)器(qi)保(bao)護(hu)的(de)補(bu)充(chong),本(ben)文(wen)使(shi)用(yong)高(gao)頻(pin)磁(ci)環(huan)並(bing)聯(lian)阻(zu)尼(ni)電(dian)阻(zu)來(lai)抑(yi)製(zhi)雷(lei)電(dian)過(guo)電(dian)壓(ya),圖(tu)1 為原理示意圖。由多個磁環組成的磁環串套裝在變壓器的連接導線上, 阻(zu)尼(ni)電(dian)阻(zu)並(bing)接(jie)在(zai)磁(ci)環(huan)兩(liang)端(duan)。雷(lei)電(dian)波(bo)到(dao)達(da)磁(ci)環(huan)串(chuan)後(hou),由(you)於(yu)磁(ci)環(huan)電(dian)感(gan)的(de)作(zuo)用(yong),一(yi)部(bu)分(fen)雷(lei)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)阻(zu)尼(ni)電(dian)阻(zu)分(fen)流(liu),雷(lei)電(dian)波(bo)的(de)幅(fu)值(zhi)被(bei)衰(shuai)減(jian)。研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),磁(ci)環(huan)串(chuan)電(dian)感(gan)越(yue)大(da),則(ze)可(ke) 以選擇越大的阻尼電阻,獲得更大的衰減作用;在磁環串電感一定的情況下,阻尼電阻有一個最優值,產生最大衰減。阻尼電阻的存在還有另一個重要作用,即通過 對雷電流的分流作用,減小磁環飽和程度。

圖1:高頻磁環串和阻尼電阻並聯結構
圖2為所采用的非晶磁芯材料(FJ37 型)的(de)磁(ci)化(hua)曲(qu)線(xian)。如(ru)需(xu)有(you)效(xiao)抑(yi)製(zhi)雷(lei)電(dian)波(bo)陡(dou)度(du),即(ji)需(xu)要(yao)足(zu)夠(gou)大(da)的(de)磁(ci)環(huan)串(chuan)電(dian)感(gan)。磁(ci)環(huan)串(chuan)電(dian)感(gan)取(qu)決(jue)於(yu)磁(ci)環(huan)材(cai)料(liao)特(te)性(xing)和(he)磁(ci)環(huan)串(chuan)尺(chi)寸(cun)。在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong),須(xu)盡(jin)可(ke)能(neng)選(xuan)擇(ze)高(gao)飽(bao)和(he)、高磁導率、高工作頻率的磁性材料。 要yao保bao證zheng高gao頻pin磁ci環huan串chuan的de工gong頻pin阻zu抗kang很hen小xiao,在zai工gong頻pin電dian流liu通tong過guo時shi損sun耗hao和he壓ya降jiang很hen小xiao,不bu影ying響xiang係xi統tong的de正zheng常chang運yun行xing。此ci外wai,還hai應ying根gen據ju應ying用yong條tiao件jian優you化hua磁ci環huan的de幾ji何he形xing狀zhuang和he尺chi寸cun。本ben文wen選xuan取qu的de 磁環由非晶磁芯構成,非晶磁性材料的頻率範圍為300 kHz,相對磁導率200~1 000,飽和磁感應強度約1.5 T。非晶磁芯為鐵基材料,卷製加工,便於製做大尺寸磁環,價格合理。

圖2:仿真用非晶磁芯材料的磁化曲線
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