中小型变压器的过电压保护

变压器是电力系统中重要而又昂贵的输变电设备，其运行的好坏对供、配电系统影响极大，而变压器绝缘水平又相对比较薄弱，一般为2.5倍额定电压。这样在系统内出现大气过电压或操作过电压时，很可能导致变压器绝缘损坏。因此，为保证其安全、可靠地运行，实际生产中，我们对110kV及以下变压器往往采取下述保护措施：

(1) 对直击雷的保护：变、配电所采用避雷针进行防雷保护，使所有电气设备、构架等均处于避雷针(线)的保护范围内，同时为防止反击事故，要求避雷针有较低的接地电阻，并使其与构架、变压器等设备与接地部分之间的距离应满足规范要求。

(2) 在靠近变电所的一段进线上架设避雷线，使进线保护段上出现雷击波的概率大大减小，这样，当避雷线以外落雷时，则由于进线段导线本身阻抗的作用使流经避雷器的雷击电流受到限制。同时，导线上的冲击电晕的影响将使入侵波的徒度和幅值下降，从而使保护变压器的避雷器动作时的残压会有所降低，对变压器绝缘配合有利。

(3) 系统出现过电压的情况下，根据避雷器保护规则，主变压器上承受电压最大值UT=Ub5 2aL/V，即取决于避雷器的残压值Ub5、入侵波陡度a及主变与避雷器之间的电气距离L，因此，避雷器的选择及安装位置应遵循有关规定，例如选择残压值较低的金属氧化物避雷器并良好接地，尽量缩短与变压器间的电气距离，使在任何可能的运行方式下，主变上受到的冲击电压均不超过其能承受的冲击电压值。

(4) 主变中性点绝缘保护：对于110kV系统中性点不死接地的变压器，如采用分级绝缘设计，则其中性点应设保护装置。其保护可采用金属氧化物避雷器与棒间隙的配合：当雷电波作用时，避雷器应可靠动作，间隙不应动作，即避雷器雷击冲击放电电压应低于棒间隙的这一放电电压；而当断路器非全相分合空载主变时避雷器不应动作，间隙应可靠动作，即避雷器工频放电电压应高于棒间隙的这一放电电压。实验证明这种联合保护方式是可行的，同时，在间隙下串接一相单相TA，作为主变的零序电流保护。

对于35kV及以下系统，变压器中性点绝缘是按线电压设计的，由于线路相间距离较近，又不架设避雷线，所以在多雷区变电所三相雷电波入侵的几率较高。三相行波行至变压器绕组，再传到不接地中性点，相当于遇到末端开路的情况。行波发生反射，理论上冲击电压上升一倍，实践证明可达1.5～1.8U，对其中性点绝缘亦会构成威胁。这是最不利的情况，而实际上，考虑到线路绝缘较低，限制了入侵波的冲击电压幅值；其次变压器绝缘水平比避雷器5kA残压值高出30%；变电所其它线路的分流作用等有利因素，多年的运行经验表明，在出线端有避雷器保护后，中性点一般可不装设保护装置。只在多雷区单电源变电所主变中性点装设避雷器保护。

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