东莞变压器中性点保护分析

简要介绍了变压器中性点过电压防护,分电压等级分析介绍几起间隙保护动作跳主变的故障,阐述了非全相运行时孤立不接地变压器中性点的电压偏移,对110kV、220kV主变中性点工频稳态电压升高进行计算、分析,得出了线路保护与变压器中性点过电压保护的配合关系。     

过电压保护产品在国内的应用

各种精密电子仪器、仪表、计算机等重要电子设备供电电源方面都存在过电压问题。交流供电电源系统的过电压一般可分为“雷击过电压”和“内部过电压”两种主要情况。过电压的共同特点是瞬间出现能量很大持续时间较短的大功率浪涌电压(220V/50Hz低压供电电源系统可出现数kV到数十kV的电压)。220V/380V及以下设备的过电压保护称为低压过电压保护,主要用于家用电器和各种电子设备等,不局限于电力行业。低压过电压保护产品市场特点低压过电压防护与重要电子设备的普及有很大关系。总的来看,防雷(以及内部过电压防护)行业是一个相对狭窄的领域…     

人工触发闪电引发的低压电源系统过电压特征

针对全国自动气象站采集器屡遭雷击致使不能正常业务运行的现象,开展了自动气象站电子设备电源系统雷电防护试验。利用人工触发闪电技术,对自动气象站采集器电源线路感应过电压进行了观测,对雷击造成的感应效应和采集器等电子设备的雷电防护关键技术进行了探讨。分析了多回击触发闪电引起输电线路的感应过电压特征、浪涌保护器(SPD)残压特征以及与触发闪电之间的关系。结果表明:近距离触发闪电的回击过程在架空线路上产生峰值达十几kV的双极性感应过电压,过电压可分为主峰值段和后续过电压两个阶段,其平均持续时间分别约100μs和4 ms,后续过电压持续时间与回击后连续电流的波动有关;在人工触发闪电的初始连续电流阶段也能感应>2 kV的过电压,且持续时间较长,过电压集中段时间约12 ms,平均电压332.5 V,其对输电线路造成的危害也不容忽视。SPD残压峰值与触发闪电电流峰值有较好的正相关关系,相关系数为0.86,SPD残压特性稳定,在一定程度上起到了限压泄流的作用。     

某油井雷击灾害调查分析及防护措施探讨

通过现场雷击灾害调查和采集雷灾现场储油罐变形处的剩磁、接地电阻等相关数据,分析了油井设施雷击灾害原因。计算出储油罐变形处的直击雷过电压高达2 100 kV、10 kV变压器感应过电压为180 kV、1 140 V电机上的过电压为20.8 kV、电视机的过电压达到4 014 V都超过了相关设备的耐压值。然后根据理论分析的结论探讨了油井储油罐、采油机、电机、变压器的直击雷防护措施,建议采取在变压器高压侧装设额定电压为15 kV的氧化锌避雷器,在后续输电线路的第1级采用8/20μs波形、通流量大于80 kA的浪涌保护器、第2级采用8/20μs波形通流量40 kA且残压小于设备耐压值的浪涌保护器的过电压保护措施。     

氧化锌压敏电阻的过电压保护

在农村电网建设与改造中，漏电保护器的使用越来越多。为了使漏电保护器可靠运行，必须抑制雷电过电压、操作过电压及线路中出现的异常工频过电压对其造成损坏。为此，须对漏电保护器中的单向晶闸管，装设过电压保护。氧化锌压敏电阻具有正反向相同而且很陡的伏安特性、泄漏电流小、非线性系数高、残压低、响应速度快等优点，不愧为最理想、最有效的过电压保护元件。为此，在漏电保护器电路的配套电子元件的过电压保护中占有一席之地。     

低压变频器线线间雷击浪涌6kV防护回路设计

变频器常规浪涌防护回路在线线间雷击浪涌6kV时,变频器的绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块通常会损坏。介绍了一种低压变频器线线间雷击浪涌防护回路的设计,在常规雷击浪涌防护回路基础上外加一级电感构成LC低通滤波回路,在雷击浪涌6kV时可以保护变频器的IGBT模块免受击穿。利用图解法确定了压敏电阻上的残压,通过理论计算确定了电感量,并给出了线线间雷击浪涌6kV的实例分析。结果表明,在雷击浪涌为6kV时,压敏电阻与LC低通滤波回路能将变频器线线间残压限制到1200kV以内。     

低压弱电设备过电压耐受能力的试验研究

对低压弱电设备中的各种电气连接线、接口、内部电源系统,进行了雷电冲击电压、工频交流电压、直流电压耐受能力的试验研究。试验研究结果表明:电气连接线可以耐受很高的暂态、稳态过电压。通过试验,比较了它们耐受能力的差异以及耐受不同电压能力的差异。对低压弱电设备过电压保护器残压与绝缘水平的配合,对网络、电话接口保护器残压及安装位置提出了看法。     

空心阴极浪涌保护间隙放电特性的实验研究

为提高低压配电系统一级过电压防护间隙安全可靠性,设计了基于空心阴极效应的浪涌保护间隙(HC-SPG);测量了在氮气条件下HCSPG的放电电压与工作气压的关系曲线;确定了电压保护水平≤4 kV的HCSPG的工作气压范围。研究表明:在氮气环境中对于间隙距离D和孔径φ均为3 mm时,HCSPG可工作在50~5×104Pa的气压范围。随着D的增大,HCSPG的电压保护水平略有下降;在D、φ均为3 mm和气压p=600 Pa的氮气环境中,HCSPG的直流电压(上升梯度<1 kV/s)保护水平784 V,脉冲电压保护水平2.4 kV,对直流电压和1.2/50μs脉冲电压的响应时间ts分别为25.33和25.4 ns;通流容量经过10/350μs试验,单次电荷转移量Q达到48.26 C,比能量W/R达到2.14 MJ/Ω。研究结果证明了HCSPG应用于低压配电系统一级雷电防护的可行性。     

过电压保护间隙主动场击穿触发回路的研究

为提高过电压保护间隙SPG的保护水平以及与后级过电压保护器件之间的能量配合,设计了基于场致触发的主动型过电压保护间隙,建立了过电压保护间隙的主动触发回路的电路模型,得到了回路元件参数的数学表达式,优选了触发回路的元件参数并进行了过电压保护间隙性能的实验验证。实验结果表明主动场击穿触发回路有效提高了过电压保护间隙的保护水平:当放电间隙间距d在0.55～2.1mm的范围内,主动型过电压保护间隙的冲击击穿电压U_(pulse)与直流击穿电压UDC的压比K减小至被动型过电压保护间隙压比的50%左右;在放电间隙间距d=0.95 mm的条件下,随着冲击电压峰值U_m从3.6 kV升高至6.5 kV,U_(pulse)由3.36 kV上升至4.55 kV,明显低于被动型保护间隙6.41kV的冲击击穿电压值。研究结果为主动型过电压保护间隙性能的提升、不同特性的过电压防护间隙的精确配合、过电压防护的机理及其应用技术的研究提供了理论与实验基础。     

微机型保护设备浪涌骚扰的测试及抑制

分析了浪涌实验中浪涌骚扰的特性。并且通过对一些常用的浪涌保护器(SPD,SurgeProtectiveDevice)的浪涌骚扰测试,把它们的浪涌响应时间、残压水平、浪涌峰值电流、寿命等关键技术性能作了比较。然后,在一个微机保护样品的各个端口施加了浪涌骚扰,测试了响应特性。通过结果的分析,找出了各个端口相对于浪涌的敏感位置,并且给出了合适的浪涌防护方案。最终的结论是,根据IEC标准,各个端口施加的浪涌电压水平及源阻抗不同,而且端口电路的响应也不同,所以各个端口所需要的浪涌防护也是不同的。     

微机型保护设备浪涌骚扰的测试及抑制

分析了浪涌实验中浪涌骚扰的特性.并且通过对一些常用的浪涌保护器(SPD,Surge Protective Device)的浪涌骚扰测试,把它们的浪涌响应时间、残压水平、浪涌峰值电流、寿命等关键技术性能作了比较.然后,在一个微机保护样品的各个端口施加了浪涌骚扰,测试了响应特性.通过结果的分析,找出了各个端口相对于浪涌的敏感位置,并且给出了合适的浪涌防护方案.最终的结论是,根据IEC标准,各个端口施加的浪涌电压水平及源阻抗不同,而且端口电路的响应也不同,所以各个端口所需要的浪涌防护也是不同的.     

变电站微机型保护设备雷击浪涌防护

分析了雷击浪涌进入变电站二次设备的途径,对比了常用的浪涌保护器(SPD,Surge Protective Device)的浪涌骚扰抑制特性,如响应时间、残压水平、浪涌峰值电流、寿命等,然后对微机保护设备的各个端口进行浪涌响应特性试验.最终的结论是,根据IEC标准,各个端口施加的浪涌电压水平及源阻抗不同,而且端口电路的响应也不同,所以各个端口所需要的浪涌防护也是不同的.     

间隙型浪涌保护器低气压条件下防雷保护特性研究

在低气压条件下,笔者对间隙型浪涌保护器(surge protective gap,SPG)的直流和脉冲电压击穿特性、电压保护水平、响应时间进行了实验研究。电极材料为钨铜,直径10 mm,间隙距离3 mm,气压范围1~2 000 Pa。结果显示,保护间隙的直流击穿电压和脉冲击穿电压在实验气压范围内均出现了极小值;保护间隙的压比(UP/UC)在2.10~2.94之间;SPG的响应时间随气压升高而增大。     

间隙型浪涌保护器低气压条件下防雷保护特性研究

在低气压条件下,笔者对间隙型浪涌保护器(surge protective gap,SPG)的直流和脉冲电压击穿特性、电压保护水平、响应时间进行了实验研究。电极材料为钨铜,直径10 mm,间隙距离3 mm,气压范围1~2 000 Pa。结果显示,保护间隙的直流击穿电压和脉冲击穿电压在实验气压范围内均出现了极小值;保护间隙的压比(UP/UC)在2.10~2.94之间;SPG的响应时间随气压升高而增大。     

可控硅交流调压整流输出残压的分析及消除

为消除传统交流调压电路用低杂波电流驱动 (LHCD)电源时高达数kV的直流残压 ,分析了可控硅交流调压器的等效电路 ,该结果表明残压产生的原因是变压器励磁电感和可控硅过压保护电容形成了谐振电路。在此基础上提出了一种新型可控硅换相过压保护接线法 ,分析表明该法既可防止可控硅过电压和过大的du/dt,又可有效消除直流侧残压 ,大大提高了LHCD装置运行的安全性。     

大段长高压电缆护层保护器暂态特性分析与参数优化设计

大段长高压电缆在运行时会产生过高的护层感应电压,这对电缆护层保护器的过电压防护特性提出了更高要求,因此需要针对大段长电缆护层保护器暂态特性进行分析研究。基于PSCAD仿真软件,建立了典型220 kV高压电缆线路仿真模型,得出了在短路过电压和雷击过电压情况下,高压电缆长度对护层感应电压暂态特性的影响。通过绝缘配合与能量保护相结合的方式,得到了保护器参数取值范围及电缆线路短路电流与长度的适配曲线,提出了护层保护器参数优化设计的具体方法,并进行了试验测试。测试结果表明:当电缆线路出现短路故障时,随着电缆长度的增加,护层感应电压先线性增长,随后在保护器残压阈值的限制作用下逐渐趋于"饱和"状态,现有保护器能量吸收能力难以满足大段长电缆需求;改进后的护层保护器能量吸收能力显著提升,20 k A短路电流时允许的电缆长度大幅提高,满足大段长高压电缆线路安全运行的要求。     

常用通信接口芯片过电压耐受能力

给出了 5种计算机常用通信接口芯片耐受雷电冲击、工频过电压和直流过电压的试验结果 ,提出了通信接口芯片进行过电压防护的建议 :工作电压为 5V的微电子器件其防雷保护水平≤ 2 5倍额定工作电压 ;对过电压防护要求特别严格的微电子器件其最低耐受电压采用 1 5倍正常工作电压作为其最高残压。     

降低避雷器额定电压或残压对取消750kV线路断路器合闸电阻的影响

目前中国西北地区已投运的750 kV工程避雷器配置基本上是采用750 kV母线侧避雷器额定电压600 kV、线路侧避雷器额定电压648 kV。绝大多数750 kV工程线路断路器装有570~600Ω合闸电阻。根据工频过电压的差异化研究结果,母线侧和线路侧避雷器额定电压在一定范围内均可以进一步降低。避雷器性能提高,避雷器操作冲击电流残压降低,750 kV线路合闸操作过电压水平会相应降低,有利于取消750 kV线路断路器合闸电阻。文中对750 kV工程避雷器额定电压或残压降低后的合闸操作过电压进行了研究,结合操作过电压闪络率的计算,提出了降低避雷器额定电压或残压后取消750 kV线路断路器合闸电阻的适用范围。     

《智能电动机控制与保护二次电路图集》出版

智能电动机保护器是应用现代电子技术、通信技术、计算机网络技术的新型智能保护器。该保护器具有电动机过载、断相、欠载、堵转、阻塞、三相不平衡、过电压、欠电压、欠功率、温度过高、起动超时、剩余电流、电源相序等保护及运行数据远传和监控功能。保护器对于电动机保护的有效性、运行维护和管理、设备的安全及火灾防护、节能降耗能够发挥积极作用,为了推进新技术的应用和满足工程设计人员、施工人员、监理人员的工作需要,编制了本图集。     

后续回击下限压型浪涌保护器的伏安特性及其级联配合

为保护电子信息系统免受雷电过电压的侵害,建筑物内常安装多级浪涌保护器(SPD)实现配合保护。限压型SPD的两级配合保护是其中一种常见形式,其主要限压元件是金属氧化物压敏电阻(MOV)。自然雷闪中可能出现的后续回击电流不仅有极陡的上升沿,还会影响限压元件的伏安特性,影响两级SPD间的能量配合。对MOV在后续回击下的伏安特性进行了试验研究,基于MOV在后续回击电流下的残压变化特点,理论分析了后续回击下的两级SPD配合特性。进一步仿真分析了后续回击下SPD配合的影响因素,并试验验证。仿真和试验结果表明,后续回击下,限压型SPD的残压相比同幅值标准8/20μs冲击电流下增加了6.8%~36.8%。后续回击下,两级SPD更容易达到有效的能量配合,但也可能使第二级SPD不导通而没起到保护作用。同时,SPD组合方式、级间距离和负载类型也会影响后续回击下SPD的有效配合。