變壓器是電網(wǎng)改變電壓和傳輸電能的電氣設(shè)備，是電網(wǎng)向用戶(hù)供電的載體。變壓器的安全可靠運(yùn)行是萬(wàn)家燈。然而，由于電網(wǎng)運(yùn)行中的許多原因，變壓器的絕緣水平相對(duì)較弱，變壓器損壞的概率最大。由于某種原因，電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)電壓會(huì)損壞變壓器，其絕緣水平主要由雷電擊耐電壓和工頻耐電壓決定。

引文作者:上海蓋能電氣市場(chǎng)部（專(zhuān)注干式變壓器30年）

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過(guò)電壓是指對(duì)絕緣有危險(xiǎn)的突然電壓升高。這種異常電壓升高的幅值可以達(dá)到設(shè)備額定電壓的幾倍以上，嚴(yán)重威脅變壓器絕緣的安全。如果過(guò)電壓持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)損壞變壓器。為了保證電網(wǎng)運(yùn)行中變壓器的安全，除了選擇高質(zhì)量的變壓器外，還應(yīng)為變壓器設(shè)置合理有效的過(guò)電壓保護(hù)措施。

電網(wǎng)過(guò)電壓對(duì)變壓器的危害

真正影響變壓器絕緣和保護(hù)裝置的電網(wǎng)中產(chǎn)生的幾種過(guò)電壓主要取決于過(guò)電壓的波形。幅值和持續(xù)時(shí)間。設(shè)備絕緣水平的電壓波形有三種：短波前雷電波、長(zhǎng)波前操作波和低頻電壓波。設(shè)備絕緣對(duì)雷電，操作或工頻電壓的耐受性應(yīng)由相應(yīng)的波形電壓檢查。

在過(guò)電壓損壞變壓器的事故中，絕緣擊穿損壞的概率最高。當(dāng)電網(wǎng)遭受雷擊時(shí)，線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)上會(huì)產(chǎn)生振幅大、作用時(shí)間短的非周期性脈沖電壓波。它以光速沿線(xiàn)傳輸。首先，它在線(xiàn)路避雷器上放電，余波通過(guò)變壓器進(jìn)入地面。當(dāng)余波通過(guò)變壓器保護(hù)的避雷器時(shí)，它會(huì)在變壓器上產(chǎn)生電壓降（殘壓）。如果變壓器與避雷器之間有一定的電氣距離，殘壓會(huì)在進(jìn)入前振蕩導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)致電壓升高，導(dǎo)致增加在變壓器上的電壓高于殘壓，從而威脅變壓器的絕緣安全。因此，在安裝變壓器保護(hù)避雷器時(shí)，應(yīng)盡量保持避雷器與變壓器零距離。

電網(wǎng)中的諧振過(guò)電壓或操作過(guò)電壓也較高，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。它還會(huì)威脅變壓器的安全運(yùn)行，甚至導(dǎo)致絕緣擊穿和損壞變壓器。

此外，逆變換過(guò)電壓對(duì)變壓器的危害也不容忽視。當(dāng)變壓器采用避雷器進(jìn)行防雷保護(hù)時(shí)，避雷器接地線(xiàn)、變壓器中性線(xiàn)和變壓器外殼采用三位一體接地。如果高壓側(cè)在變壓器運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生雷擊，則會(huì)引起避雷器放電，產(chǎn)生的殘壓作用在高壓繞組上。由于高壓繞組阻抗大，容抗小，雷電流只流過(guò)高壓繞組和對(duì)地電容。當(dāng)電路通過(guò)接地點(diǎn)放電時(shí)，接地電阻上會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電壓降，低壓繞組也會(huì)通過(guò)中性線(xiàn)施加，低壓繞組通過(guò)雷電流產(chǎn)生磁通。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，該磁通將根據(jù)變壓器在高壓繞組上的變化產(chǎn)生高感應(yīng)電壓，稱(chēng)為逆變換過(guò)電壓。電壓幅值比殘壓大幾倍到幾十倍，也會(huì)造成變壓器絕緣的擊穿和損壞。

保護(hù)變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓

變電站位于多雷區(qū)，單電源進(jìn)線(xiàn)，三相雷電侵入波的概率較大，因此主變壓器中性點(diǎn)需要安裝避雷器保護(hù)。變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓保護(hù)的設(shè)置可以單獨(dú)設(shè)置門(mén)保護(hù)變壓器中性點(diǎn)的設(shè)置，專(zhuān)門(mén)保護(hù)變壓器中性點(diǎn)的無(wú)間隙氧化鋅避雷器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)中性點(diǎn)MOA）。中性點(diǎn)MOA可以保護(hù)雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓。其優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作靈敏，殘壓低，通流容量大，對(duì)保護(hù)主變壓器中性點(diǎn)免受過(guò)電壓有很好的效果。

此外，目前中性點(diǎn)MOA的額定電壓較高，當(dāng)中性點(diǎn)電位偏差不大時(shí)，MOA仍具有良好的保護(hù)效果。如果有效的接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，主變壓器的中性點(diǎn)將產(chǎn)生兩倍的工頻相電壓，不會(huì)損壞MOA。

如果中性點(diǎn)電位嚴(yán)重偏離，避雷器運(yùn)行中的安全將受到威脅。當(dāng)中性點(diǎn)過(guò)電壓達(dá)到工頻相電壓的兩倍以上時(shí)，避雷器會(huì)因流量不足而損壞，可能危及主變的安全。雖然這種情況發(fā)生的概率很小，但為了安全主變，除了中性點(diǎn)MOA保護(hù)主變中性點(diǎn)過(guò)電壓外，避雷器邊緣的并聯(lián)水平棒間隙也可以限制工頻過(guò)電壓。棒間隙并聯(lián)避雷器的保護(hù)作用是:雷電，操作過(guò)電壓由避雷器保護(hù)，間隙用于限制避雷器上振幅較高的工頻過(guò)電壓。這種保護(hù)方法不僅保護(hù)了變壓器的中性點(diǎn)過(guò)電壓，而且達(dá)到了相互保護(hù)的目的。

保護(hù)三繞組變壓器

三繞組變壓器有三個(gè)高、中、低壓繞組。如果在運(yùn)行過(guò)程中被雷擊高壓側(cè)的雷電波侵入，過(guò)電壓將通過(guò)靜電耦合和電磁感應(yīng)傳遞給低壓繞組。在高、中壓繞組運(yùn)行、低壓繞組開(kāi)路時(shí)，低壓繞組對(duì)地電容值較小，繞組上的靜電感應(yīng)電壓分量可達(dá)到較高值，危及低壓繞組的絕緣安全。為了限制過(guò)電壓的危害，低壓繞組應(yīng)在出口外安裝避雷器進(jìn)行保護(hù)。

在變壓器運(yùn)行過(guò)程中，如果系統(tǒng)出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)接地故障或斷路器的非全相動(dòng)作和零序電壓，電壓將通過(guò)電容耦合傳輸?shù)降蛪豪@組。由于這種電壓具有工頻過(guò)電壓的特性，也會(huì)危及低壓繞組絕緣的安全。因此，除了同期性能好的斷路器外，變壓器低壓側(cè)母線(xiàn)橋上通常安裝3個(gè)Y。接線(xiàn)電容器用于增加低壓側(cè)對(duì)地電容器，能有效吸收和降低過(guò)壓幅值和陡度，從而保護(hù)過(guò)壓。

保護(hù)變壓器低壓系統(tǒng)

變壓器低壓側(cè)供電線(xiàn)路長(zhǎng)，容易受到雷電波的侵襲。當(dāng)?shù)蛪壕€(xiàn)路受到雷擊時(shí)，電壓分別在低壓繞組和接地電阻上。由于電磁感應(yīng)，侵入的雷電流會(huì)根據(jù)變壓器的變比在高壓繞組上產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓。為防止逆變換過(guò)電壓對(duì)高壓繞組造成危害，低壓側(cè)出口還應(yīng)安裝一組金屬氧化物避雷器，以抑制低壓繞組產(chǎn)生的沖擊磁通量，從而保護(hù)過(guò)電壓。

此外，由于Y、Zn11聯(lián)合組變壓器繞組結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，如果使用這種變壓器，對(duì)抑制逆變換過(guò)電氣也有很好的效果，可以有效保護(hù)逆變換過(guò)電壓對(duì)變壓器的損壞。

總結(jié)

變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，其絕緣水平相對(duì)較弱，過(guò)電壓損壞變壓器的概率最大。為了保證變壓器的安全可靠運(yùn)行，除了選擇高質(zhì)量的變壓器外，還需要對(duì)運(yùn)行的變壓器設(shè)置有效的過(guò)電壓保護(hù)。根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)和接地方式，變壓器中性點(diǎn)的過(guò)電壓概率也較高。除變電站和電網(wǎng)的過(guò)電壓保護(hù)外，還應(yīng)在變壓器中性點(diǎn)設(shè)置合理的過(guò)電壓保護(hù)，以確保變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

綜上所述，選擇質(zhì)量穩(wěn)定的變壓器廠(chǎng)家尤為重要，上海蓋能電氣有限公司是一家干式變壓器廠(chǎng)家，是專(zhuān)注30余年的三相隔離變壓器廠(chǎng)家，專(zhuān)注于各類(lèi)干式變壓器設(shè)計(jì)研發(fā)與生產(chǎn)，多年來(lái)積累了大量工業(yè)行業(yè)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，配合客戶(hù)行業(yè)要求，設(shè)計(jì)生產(chǎn)與行業(yè)需求匹配的變壓器和電抗器。如：機(jī)床機(jī)械行業(yè)的隔離變壓器，伺服變壓器，控制變壓器，濾波電抗器，限流電抗器等；特殊行業(yè)的試驗(yàn)變壓器，調(diào)感式電抗器，多磁路變壓器等，歡迎來(lái)電咨詢(xún)：18918863098。