變壓器的過電壓現(xiàn)象及其保護(hù)措施

變壓器的過電壓現(xiàn)象是指在變壓器運(yùn)行過程中，其端口電壓超過了其額定電壓的情況。這種過電壓現(xiàn)象可能對變壓器造成嚴(yán)重的損害，甚至引發(fā)危險。

一、變壓器過電壓現(xiàn)象的分類及原因

變壓器過電壓主要分為兩大類：操作過電壓和大氣過電壓。

1. 操作過電壓 ：
   • 定義 ：當(dāng)變壓器或線路上的開關(guān)進(jìn)行合閘或拉閘操作時，由于系統(tǒng)中電磁能量的急劇變化而產(chǎn)生的過電壓。
   • 原因 ：開關(guān)操作導(dǎo)致系統(tǒng)電磁能量的振蕩和積聚，進(jìn)而在變壓器端口產(chǎn)生過電壓。
   • 特點(diǎn) ：一般為額定電壓的3～4.5倍，持續(xù)時間相對較短。
2. 大氣過電壓 ：
   • 定義 ：輸電線路直接遭受雷擊或雷云放電在輸電線上感應(yīng)的過電壓。
   • 原因 ：雷電直擊或感應(yīng)放電導(dǎo)致電磁場的猛烈變化，進(jìn)而在輸電線上產(chǎn)生沖擊過電壓。
   • 特點(diǎn) ：數(shù)值很高，可達(dá)額定電壓的8～12倍，且繞組中電壓分布極不勻稱，進(jìn)線端頭部分線匝承受的電壓很高。

二、變壓器過電壓的危害

過電壓對變壓器的主要危害包括：

1. 絕緣損壞 ：過電壓會使變壓器的絕緣材料受到嚴(yán)重的電熱損壞，甚至擊穿。
2. 繞組發(fā)熱 ：過電壓會在變壓器繞組中產(chǎn)生電火花和過電流，使繞組發(fā)熱嚴(yán)重，導(dǎo)致變壓器的溫升升高。
3. 功率因數(shù)下降 ：過電壓會引起變壓器的功率因數(shù)下降，進(jìn)而影響變壓器的傳輸能力。

三、變壓器過電壓的保護(hù)措施

為了保護(hù)變壓器免受過電壓的損害，可以采取以下措施：

1. 安裝過電壓保護(hù)裝置 ：
   • 避雷器 ：在變壓器進(jìn)線端或中性點(diǎn)安裝避雷器，可以有效防止雷電過電壓和操作過電壓對變壓器的損害。
   • 其他保護(hù)裝置 ：如過電壓繼電器、壓敏電阻等，可以迅速檢測到過電壓情況，并通過短路或其他方式保護(hù)變壓器。
2. 加強(qiáng)繞組的絕緣 ：
   • 提高繞組的絕緣強(qiáng)度，以承受更高的過電壓。
   • 采用特殊的絕緣材料或結(jié)構(gòu)，以提高繞組的絕緣性能。
3. 增大繞組的匝間電容 ：
   • 通過增大繞組的匝間電容，可以分散過電壓在繞組中的分布，降低每匝承受的電壓。
4. 采用中性點(diǎn)接地系統(tǒng) ：
   • 在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，可以迅速將故障電流引入大地，降低過電壓的幅值和持續(xù)時間。
5. 定期進(jìn)行維護(hù)和檢測 ：
   • 定期檢查變壓器的接線和絕緣狀況，及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的問題。
   • 對過電壓保護(hù)裝置進(jìn)行定期測試和校驗(yàn)，確保其正常工作。
6. 其他輔助措施 ：
   • 在變壓器低壓側(cè)出口裝設(shè)避雷器，防止雷電波通過低壓線路侵入變壓器。
   • 采用合適的變壓器聯(lián)結(jié)組別和接線方式，以限制過電壓的傳遞和危害。

綜上所述，變壓器的過電壓現(xiàn)象是變壓器運(yùn)行中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題之一。通過采取合適的保護(hù)措施和定期維護(hù)檢測，可以確保變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。