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 kVbiandianzhandefangzhenjisuanjieguobiaoming,tongguoxuanzeshidangdecihuancailiaoheyouhuacihuandexingzhuanghechicun,caiyonggaifangfakeyouxiaojiangdibianyaqileidianguodianyadefuzhihedoudu,kezuoweibileiqibaohude 補充和完善措施。
woguodianlixingyebiaozhunguidingzaibiandianzhandemuxianhezhubianduankouanzhuangjinshuyanghuawubileiqizuoweiguodianyabaohucuoshizhiyi。yanjiubiaoming,bileiqiduileidianguodianyayoubijiaohaodeyizhixiaoguo。shijiyunxingzhong,rengyouyinleidianguodianyadaozhibianyaqisunhuaideshigufasheng,kejianleidianguodianyarengshidaozhibianyaqiraozuzajianjueyuansunhuaideyigezhongyaoyuanyin。
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
利li用yong高gao頻pin磁ci環huan抑yi製zhi變bian壓ya器qi雷lei電dian過guo電dian壓ya的de方fang法fa是shi將jiang高gao頻pin磁ci環huan和he阻zu尼ni電dian阻zu並bing聯lian後hou安an裝zhuang到dao與yu變bian壓ya器qi相xiang連lian接jie的de線xian路lu上shang,改gai變bian線xian路lu的de參can數shu,增zeng加jia雷lei電dian波bo傳chuan播bo路lu徑jing中zhong的de電dian感gan和he能neng量liang損sun耗hao。雷lei電dian波bo經jing過guo高gao頻pin磁ci環huan和he阻zu尼ni電dian阻zu之zhi後hou幅fu值zhi和he陡dou度du被bei削xue弱ruo,從cong而er保bao護hu了le變bian壓ya器qi。
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tu1 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)decihuaquxian。ruxuyouxiaoyizhileidianbodoudu,jixuyaozugoudadecihuanchuandiangan。cihuanchuandianganqujueyucihuancailiaotexinghecihuanchuanchicun。zaishijiyingyongzhong,xujinkenengxuanzegaobaohe、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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