浅谈变压器绕组波过程及防雷保护措施

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1、浅谈变压器绕组波过程及防雷保护措施摘要：变压器是是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置，绕组为变压器的秉要组成部分，雷电过电压是绕组的一大威胁，了解雷电波在变压器绕组中的波过程对防雷保护至关重要。本文着力分析了变压器绕组中的波过程，并巾此针对性的提出了变压器的防雷保护措施，为变电站雷雨季节可靠运行提供了有力的支撑。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所存，如存不愿意被转载的情况，请通知我们删除己转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词：变压器；

2、绕组；波过程；防雷保护[Abstract]ThetransformerisusingtheprincipleofelectromagneticinductiontochangetheACvoltageofthedevice，Windingsareimportantcomponentsoftransformers,Lightningovervoltageisagreatthreattowinding，Itisessentialtounderstandlightningwaveintransformerwindingsfo

3、rlightningprotection.Thearticleanalyzesthewaveprocessintransformerwindings,andmadeappropriatemeasuresforlightningprotection.So,itprovidedastrongsupportforreliableoperationofsubstationduringthunderstormseason.[Keywords]TransformersWindingsWaveprocessLightningprot

4、ection电力变压器在运行中除了要经受工频电压的长期作用以外，还会遭受幅值特别高的雷电冲击过电压的作用，由于雷电冲击过电压具有幅值高且波前陡的特点，所以当它侵袭到变压器绕组上时，它急剧大量的降落在绕组绝缘的端部，从而导致此处的电场高度集中，这就可能引起电压器主绝缘的损坏。因此，需要对电力变压器的波过程进行研究。本文通过详细分析变压器绕组中波过程的基本规律，给出了变压器绝缘结构和变电站防雷保护接线方法。1变压器绕组中的波过程1.1单相变压器绕组内的波过程巾于变压器绕组的结构特点，在冲击电压作用下，电磁耦合尤为复杂。单相

5、变压器绕组等值电路［1］如图1所示，图中L0为沿绕组高度方向单位长度的电感，CO、K0分别表示沿绕组高度方向单位长度的对地电容与匝间电容。在冲击电压作用的波前部分等值频率较高，容抗比感抗小得多，故等值电路只包含CO、K0的电容链，即冲击波作用起始阶段巾CO、K0决定电位的起始分布；而在冲击波尾部分，等值频率下降，L0相当于短路，CO、K0相当于开路，等值电路可视为一直流电阻，即稳态阶段由绕组直流电阻决定其稳态电压分布；由于电感和电容之间能量的?D换，使起始阶段向稳态阶段过渡时存在振荡过程。1.1.1起始电压分布与入门电

6、容经分析可知绕组末端绝缘或末端接地的起始电压分布表达式［2,3］为：(1)其中：由式(1)可知，al越大，起始电压分布曲线下降速度越快。此外，a愈大，绕组首端附近的压降越大，即绕组首端的电位梯度最大，值为：(2)式(2)表明，在吋，绕组首端的电位梯度比平均值()大&1倍，因此，对绕组首端的绝缘应采取保护措施。分析变电站防雷保护时，因等值频率很高，可以忽略电感的影响，变压器可用归算至首端的对地电容来代替，通常叫做入门电容。它的数值为：(3)式中C一变压器绕组总的对地电容，F;K一变压器绕组总的匝间电容，F。即入口电容为变

7、压器绕组全部对地电容与匝间电容的几何均值。变压器绕组入口电容与其容景、电压等级和结构等有关。通常变压器绕组入U电容［2］可参见表1，对于纠结式绕组，因匝间电容较大，其入口电容比表1的数值大。1.1.2穂态电压分布当时，绕组的稳态电压分布完全由绕组的电阻决定。当绕组中性点绝缘时，绕组上各点对地电位相同;而中性点接地时，电压自首端至中性点均匀下降。1.1.3过渡过程中绕组各点最大对地电位包络线由于沿绕组的起始电压分布与稳态电压分布不同，加之绕组是分布参数的振荡回路，故由初始状态过渡到稳态分布必有一个振荡过程。显然，振荡过程

8、的剧烈程度巾绕组电压起始分布和稳态分布的差决定。把记录的各个时刻振荡过程中绕组各点出现的最大电位连成曲线，可得到绕组中各点的最大电位包络线。由图2可知：末端接地的绕组中，在绕组首端附近将出现最大电位，其值可达左右；末端不接地的绕组中，在中性点附近将出现最大电位，其值可达左右。但在实际中，由于绕组内存在损耗，最大值将低于上述值。这时