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智能伺服变压器:过电压对变压器可能产生什么危害,应采取什么措施

2018-05-14 09:37:04 德州信平电子有限公司 阅读

(1)从过电压值分析对变压器的危害。变压器的过电压有操作过电压和大气过电压两种。操作过电压一般为额定电压的2~4.5倍,而大气过电压则可达额定电压的8~12倍。变压器设计的绝缘强度一般考虑能承受2.5倍的过电压。因此,超过2.5倍的过电压,不论是哪一种过电压都有可能使变压器绝缘损坏。

(2)从电压分布分析对变压器的危害。变压器内部的电压分布受电压频率和变压器电阻、感抗、容抗的影响有很大差异。在工频电压情况下容抗是很大的,由它构成的电路相当于开路,正常情况下变压器内部电压分布只考虑电阻和电感,其电压分布基本上是均匀的。操作过电压和大气过电压基本上是冲击波,由于冲击波的频率很高,波前陡度很大,波前时间为1.5μs的冲击波其频率相当于160kHz。在过电压冲击波作用下,变压器的容抗很小,对其内部电压分布影响很大。因此,冲击波作用于变压器绕组时的危害可分成起始瞬间和振荡过程两个阶段。

1)起始瞬间。当t=0时,绕组的电容起主导作用,电阻和电感的影响可忽略不计。当冲击波进入高压绕组时,由于有对地电容的存在,绕组每一匝间电容流过的电流不同,起始瞬间的电压分布使绕组首端几匝间出现很大的匝间电压,因此,端部几匝线圈间的绝缘受到严重的威胁,最高的匝间电压可达到正常运行时的50~200倍。

2)振荡过程。当t>0时,从起始电压分布过渡到最终电压分布的这一阶段有振荡现象。在此过程中,起作用的不仅有电容,而且还有电阻和电感,在绕组不同的点上将分别在不同时刻出现最大电位(对地电压)。绕组不同点出现的对地电压可升高到2倍冲击波电压值,绕组对地主绝缘有可能损坏。绕组上的电压分布是否均匀,与绕组对地电容和匝间电容的比值大小有关,比值越小,绕组上的电压分布越均匀。

(3)应采取的措施:

1)安装避雷器,避免超过绕组绝缘强度的电压幅值作用到绕组上。

2)在110kV及以上变压器上加装静电屏、静电极,采用纠结式绕组等改善匝间电容,尽量使起始电压和最终电压分布均匀,并使t=0到t=∞期间不产生振荡。


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