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变压器停送电操作之变压器中性点接地刀闸投退分析(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/9/13 10:34:40   

 关键词:  变压器 中性点接地

摘要: 我国 110 kV 及以上电压等级的电力变压器一般采取中性点直接接地的运行方式, 此时变压器中性点附近的绕组对地电压比较低, 不易发生绝缘故障, 达到了节约制造成本的 目的。这样,一旦中性点产生过电压,就直接威胁变压器中性点的绝缘。为防止此类事件的 发生,在变压器停、送电操作时,都要推上变压器中性点接地刀闸,防止操作时断路器三相 不同期分、合闸产生过电压而损坏变压器。

1.变压器中性点绝缘水平

我国变压器中性点绝缘分为两种:一种为全绝缘,另一种为半绝缘。

全绝缘:变压器首端与尾端绝缘水平一样的称为全绝缘, 多用在 110 kV 以下电压等级 的电力变压器。

半绝缘:半绝缘变压器中性点的绝缘水平比绕组首端要低,通常只有首端的一半,这些 变压器一般采取中性点有效接地的运行方式,此时变压器中性点附近的绕组对地电压比较 低,不易发生绝缘故障,因此变压器中性点的绝缘水平大都设计得比端部绝缘低,多用在 110 kV 及以上电压等级的变压器。

2.三绕组变压器工作原理

三相变压器的每个铁心柱上,都套着三个同心式绕组,分别为高、中、低压绕组。高压 绕组总是排列在最外层,低压绕组和中压绕组则可以有不同的排列位置,低压绕组在中间, 宜作升压变压器使用;中压绕组绕组在中间,宜作降压变压器使用。它的工作原理如图 1 所示。

图 1 三绕组变压器工作原理

3.过电压对变压器中性点绝缘的影响: (以切空载变压器为例)

变压器过电压有大气过电压和操作过电压两类。操作过电压一般为额定电压的 2—4.5 倍, 而大气过电压可达到额定电压的 8—12 倍。 变压器设计的绝缘强度一般考虑能承受 2.5 倍的过电压,中性点的电压则更低。不论哪一种过电压,都会导致变压器铁芯严重饱和,励 磁电流增大,使铁芯严重发热,烧毁变压器绝缘,特别是中性点绝缘。

电网中用断路器切空变是一种常规的操作方式。 在这种操作过电压中, 有可能产生很高 的过电压。当变压器瞬时切开的,磁能就转变为电能,在转变的过程中就在变压器上引起过 电压。 由于操作过电压的能量来源于电网本身, 所以它的幅值和电网的工频电压基本上成正 比,操作过电压的幅值与电网该处工频相电压过电压的幅值之比,称为操作过电压倍数 K。

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