110kV变压器中性点雷击过电压分析

110kV电网在全国覆盖范围大,线路和变电站容易遭受雷击,雷电波沿输电线路侵入或直击变电站在变压器中性点上产生过电压,对中性点绝缘构成威胁,因此研究雷击下变压器中性点过电压表现特性及引入过电压保护设备后的限压效果具有实际意义。根据某110kV变电站接线情况,结合雷击过电压理论及110kV变压器中性点绝缘性能,利用电磁暂态分析程序ATP对雷击线路雷电波侵入变电站和雷直击变电站情况下变压器中性点过电压进行仿真,分析变压器中性点过电压值及引入氧化锌避雷器后限制过电压情况,提出了增大变压器中性点避雷器通流容量限制中性点雷击过电压的措施。     

110kV不接地变压器中性点保护方式的研究

由于电力系统运行的需要,110~220 kV有效接地系统的变压器中性点大部分采用不接地运行方式,变压器一般采用分级绝缘结构,绝缘水平相对较低,所以不接地运行的变压器中性点需要考虑对雷电过电压、操作过电压和暂时过电压的保护.为防止雷电过电压、操作过电压和变压器高压侧单相接地而引起的过电压对中性点绝缘的破坏,变电所设计中采用过电压保护和继电保护相配合的方案.     

特高压变电站雷电侵入波的计算分析

为研究雷电侵入波过电压对特高压变电站及电力系统安全运行的影响,针对典型特高压GIS变电站的设计接线方式,利用ATP-EMTP对雷电侵入波在站内电气设备上产生的过电压水平及影响因素进行了分析研究。计算结果表明:变电站运行方式、雷击点、冲击杆塔接地电阻及主变压器与避雷器间的电气距离等均不同程度地影响站内设备的过电压水平;特高压变电站较高幅值的雷电侵入波过电压主要来自进线段近区绕击,主变压器的最大绕击过电压可达1924.2kV;在初始避雷器保护方案基础上,将主变压器与避雷器的电气距离设置在15m内、出线高抗与避雷器间的电气距离设置在10m内可提高设备的保护裕度。     

浅谈110 kV主变中性点放电间隙的作用

针对一起110 kV变压器跳闸事故进行短路计算,查询了110 kV变压器中性点氧化锌避雷器与放电间隙的配置原则,以及湖北电网雷电信息查询系统,经综合分析发现,当110 kV线路遭受雷击,雷电波从线路侵入110 kV变电站到达变压器中性点,产生较高雷电过电压时,避雷器没有达到动作条件,靠间隙击穿来保护变压器中性点绝缘。同时分析了氧化锌避雷器的动作条件,以及间隙被击穿的条件,表明主变压器中性点避雷器与棒间隙的配合使用可以有效保护变压器中性点绝缘。     

浅谈110kV主变中性点放电间隙的作用

针对一起110 kV变压器跳闸事故进行短路计算,查询了110 kV变压器中性点氧化锌避雷器与放电间隙的配置原则,以及湖北电网雷电信息查询系统,经综合分析发现,当110 kV线路遭受雷击,雷电波从线路侵入110 kV变电站到达变压器中性点,产生较高雷电过电压时,避雷器没有达到动作条件,靠间隙击穿来保护变压器中性点绝缘.同时分析了氧化锌避雷器的动作条件,以及间隙被击穿的条件,表明主变压器中性点避雷器与棒间隙的配合使用可以有效保护变压器中性点绝缘.     

220kV变电站雷电侵入波仿真研究

220 kV线路雷电侵入波常造成变电设备损坏。运用ATP-EMTP仿真软件,对220 kV变电站雷电侵入过电压进行了仿真分析。仿真结果表明,因运行方式不当,母线设备失去避雷器保护,或避雷器保护距离过大时,雷电过电压将危及设备安全;因线路设计不周,近区强雷击时,将使变电设备出现危险的过电压。分析表明末端线路参数、母线运行方式、站内设备布局、以及近区雷击强度严重影响过电压水平。分析指出优化末端线路设计,降低杆塔接地电阻,调整站内设备布局,控制好母线运行方式,以及在进线侧加装氧化锌避雷器,是防控变电站雷电侵入过电压的有效措施。     

一次间隙零序引起主变动作事故分析

电力变压器是变电站的重要设备,继电保护装设了主保护和后备保护来提高对变压器的保护灵敏性和可靠性,装设有一段两时限间隙零序过流保护和一段零序过压保护,作为变压器中性点经间隙接地运行时的接地故障后备保护,主要是体现外部短路时流过变压器中性点的零序电流来体现的一种后备保护,雷电产生的对某一相的过电压可以产生间隙放电,导致主变保护的间隙零序动作,跳开主变三侧的断路器,以某110kV变电站的设计问题,对雷电天气发生一起间隙零序保护动作故障进行分析,并提出了预防类似情况的一些具体措施,对今后预防类似事故的发生有一定的指导作用。     

融冰绝缘地线对变电站雷电过电压的影响

地线直流融冰采用了全线绝缘化设计,而地线绝缘化设计将对变电站雷电过电压产生影响。以500 kV融冰绝缘地线为例,介绍了融冰绝缘地线架设方式,采用 ATP-EMTP 软件建立500 kV变电站雷电侵入波过电压模型,分析了融冰绝缘地线架设对500 kV变电站雷电过电压的影响,总结了雷击点位置、杆塔接地电阻、避雷器配置方案对变电站设备雷电过电压的影响规律。研究结果表明：融冰绝缘地线架设对变电站设备最大过电压影响很小;雷击杆塔离变电站越近,变电站高压设备产生的过电压越大;母线避雷器对变电站设备保护效果较好,雷电侵入波产生的最大过电压下降较多;杆塔接地电阻越小,变电站设备最大过电压越小。其结论对涉及融冰绝缘地线变电站具有一定的参考价值。     

雷电入侵波冲击下电力变压器绕组变形对绕组电压分布的影响研究

雷电入侵波是造成变电站设备损毁的重要原因之一，针对入侵波作用下电力变压器的过电压特征进行分析，对于保障变压器的运行安全具有重要的工程意义。本文基于电磁暂态程序EMTP/ATP建立了雷电入侵波与变压器集中参数等值电路模型，重点分析了绕组轴向变形与径向变形对绕组最大电压分布的影响。结果表明，高压绕组前段轴（径）向变形会增加（减小）变形侧高压绕组的最大电压，减小（增加）非变形侧绕组的最大电压；中压绕组径向变形会减小中压绕组变形位置与高压绕组正对位置的最大电压。     

雷电侵入引起变压器中性点过电压及策略研究

0 引言 变电站中性点接地系统在不同运行方式下有利于系统零序保护的配置和保护.在目前的220 k V变电站中,配备2台及以上变压器并连接母线之上.其中高、中压侧中性点直接接地的变压器不会产生过电压,出于系统结构和继电保护的需要,对于不接地系统一般会并联避雷器并安装间隙保护,由于电力系统结构复杂性和主后备保护的配置,需要...     

变压器中性点过电压分析与绝缘配合

电力系统发生不对称短路、非全相运行和雷击等故障时,变电站变压器中性点会出现较高的过电压,严重影响中性点绝缘的可靠性,因此需要对变压器中性点过电压和绝缘配合开展研究。文章在PSCAD/EMTDC中搭建110 kV输电系统仿真模型,计算分析线路发生各种故障时的中性点过电压,依据仿真所得过电压值,确定放电间隙距离以实现更加优化的绝缘配合。结果表明,线路发生单相接地故障时中性点最高过电压为117.73 kV;发生单相断线时中性点最高过电压为52 kV;发生雷击时中性点最高过电压为118 kV;采用放电间隙并联避雷器的中性点保护方式时,选取放电间隙距离为13 mm～14 mm时能达到最优的绝缘配合效果。该研究结果可以为110 kV变压器中性点的绝缘配合优化提供重要的理论和实验参考依据。     

110kV和220kV变压器中性点雷电过电压仿真与分析

为了更好地对110 kV和220 kV变压器中性点保护的绝缘配合进行参数整定,得到中性点处的实际过电压情况,文中考虑了入侵变电所的雷电波幅值和陡度受到变电所进线段保护时的限制作用,建立了变压器在雷电过电压下的绕组仿真模型,并通过ATP-EMTP软件对变压器中性点受到线路上的入侵雷电波作用时的实际过电压情况进行仿真,结果表明:无论变压器中性点处是否接有避雷器,其实际过电压波形与用作中性点处整定参考的标准雷电波的波形有很大差异,这也是导致中性点处避雷器和间隙绝缘配合失调的主要原因之一。     

750kV敞开式变电站雷电侵入波的防护

雷电波沿着输电线路侵入变电站,对变电站设备构成了很大的威胁。为此笔者将某750kV敞开式变电站和进线段结合起来,根据具体的雷击条件,将雷电流直接作用于雷击点,把输电线路、铁塔、变电站内的连接线、母线和电气设备作为一个网络整体来考虑。采用国际通用的电磁暂态计算程序(EMTP)对雷电侵入波过电压进行了计算,给出了不同运行方式下不同避雷器配置方案的变电站设备上的绕击和反击雷电过电压最大值并进行了分析,最后提出了避雷器的布置方案。结果表明,MOA可以抑制南雷电侵入波产生的过电压,从而能够有效保护变电站设备。     

一种变压器高频模型在电网过电压中的应用与仿真

变压器中性点过电压包含的高频分量使变压器工频模型的仿真结果无法准确反映变压器暂态过电压的实际情况。研究了变压器内部结构及原理,应用PSCAD软件,以某电网110kV系统为背景,使用变压器工频模型与变压器高频模型对该变电站非接地主变中性点不对称故障过电压进行了仿真比较,通过与理论计算数值的对比得出,该高频模型能够准确有效地仿真各种不对称故障过电压。     

500kV香山变电站变压器中性点小电抗过电压研究

为限制单相接地短路电流,香山变主变中性点装设15Ω小电抗.通过对小电抗上的工频过电压及操作过电压进行计算分析,得出中性点小电抗的绝缘水平是足够的结论,并选择了中性点小电抗避雷器,确保该小电抗安全运行.     

分布式光伏接入对110 kV主变中性点电压的影响分析

110 kV主变在非直接接地运行方式下,当变压器低压侧存在分布式光伏接入时,发生单相接地短路故障等情况可能会引起变压器中性点过电压问题,对中性点的绝缘造成威胁。分析了发生故障后网络的故障特性、线路保护的动作情况以及中性点电压偏移问题;在此基础上,分析了线路保护动作后分布式光伏接入对中性点电压偏移问题可能造成的恶化,并讨论了光伏容量和本地负荷的影响;给出了含分布式光伏配电网110 kV主变加装间隙保护的相关建议。     

变压器中性点串小电阻抑制直流偏磁的研究

高压直流输电单极或双极不对称运行时,直流入地电流会使接地极附近的交流变电站地电位升高,从而导致直流电流侵入中性点接地的交流变压器,产生的直流偏磁将影响变压器正常运行。针对直流偏磁现象,提出了变压器中性点串接小电阻的方案,利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对接电阻后的交流输电网络进行建模,仿真分析了该方案的抑制效果,以及工频过电压和雷电过电压对中性点绝缘的影响,给出了串接电阻的建议值。研究结果表明:变压器中性点串接合适阻值的小电阻可以简单而有效地抑制直流偏磁电流,随着电阻值的不断增大,电流的衰减效果并不明显;故障情况下串接电阻后会抬高中性点的电压,建议取值的小电阻能够承受短时工频过电压和冲击过电压,不会对中性点的绝缘造成影响。     

变压器中性点串接电容抑制偏磁措施及其引起的过电压分析

串接电容已成为治理直流偏磁的一种有效的方法,文章对工作原理及其引起系统过电压情况进行了理论和仿真分析。首先对其抑制直流偏磁原理作了简单的分析;然后以云南电网典型变电站为例建立相应的模型对直流电流分布进行仿真分析,并与实际测量数据对比,验证了模型准确有效;接着通过在中性点串接不同电容来仿真偏磁直流在相关变电站的分布规律,为串接电容的选型提供了理论依据;最后着重对中性点串接电容后的系统过电压,特别是中性点过电压情况作了仿真计算,计算结果表明,串接电容法在一定程度上会影响主变中性点的过电压。因此,选择适当电容,需要综合考虑中性点过电压情况和偏磁直流的抑制效果。     

Effect of transformer sizes and neutral treatments on theelectromagnetic transients in transformer substations

This paper deals with the electromagnetic transients in transformer substations. The substation can have more than one transformer. Generally, these parallel-connected transformers can be of different sizes and neutral treatment. The substation is fed from a high-voltage overhead transmission line (or cable). Emphasis is given to the substation terminal voltage, the transformers' neutral voltages (if their neutrals are not directly earthed) as well as the internal distribution of transient voltages along the transformers' windings, following a typical external double-exponential surge voltage. The distributed parameter transient analysis is done in the s-domain, and then followed by a numerical Laplace inverse transform technique to get the distributions in time domain     

舟山多端柔性直流输电工程换流站内部暂态过电压

舟山多端柔性直流输电工程建成后将成为世界上第一个基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)的五端柔性直流输电工程。为研究各换流站的过电压水平,依托舟山多端柔性直流输电示范工程,详细分析了换流站交直流侧的过电压机理,建立了基于详细控制保护策略的五端柔性直流输电系统过电压仿真模型,计算了换流站联结变压器阀侧单相接地、桥臂电抗器阀侧单相接地、直流极线接地、直流平波电抗器阀侧直流母线接地和直流极间短路等故障在换流站关键设备上产生的过电压。结果表明：联结变压器阀侧交流母线上的最大过电压为360 kV;直流极线上的最大过电压为370 kV,直流平波电抗器阀侧直流母线的最大过电压为369 kV,避雷器CB和D承受的最大能量分别为1.258 MJ和1.655 MJ;星形电抗接地支路中性点上的最大过电压为188 kV;桥臂电抗器两端产生的最大过电压为235 kV。计算结果可为该工程换流站的绝缘配合研究以及相关设备的选型、试验等提供重要依据。