变压器操作过电压研究及防范措施
220kV变电站运行操作中的过电压分析与防范措施
220kV 变电站运行操作中的过电压分析与防范措施发布时间：2022-01-05T06:38:38.554Z 来源：《中国科技人才》2021年第21期作者：吕天贵[导读] 电网的的迅猛发展对电气运行的各个环节都提出了严格要求，因此要避免和防止 220kV 变电站运行操作过程中发生过电压情况。
通过对投切空载变压器、分合空载母线两种典型操作的分析，从原理上阐述了空载变压器操作过电压和母线系统谐振过电压的产生原因,并且提出了相应的防范措施。
广西华银铝业有限公司广西百色 533700摘要： 220kV 变电站是电力网络中的重要环节，变电站在运行过程中有时会发生谐振过电压或者操作过电压等状况，会对电网设备和供电可靠性造成很大影响。
因此，要认真分析变电站运行过程中过电压的产生原理及防范与抑制措施，以维护电网的安全稳定运行。
关键字： 220kV 变电站；过电压；防范措施引言电网的的迅猛发展对电气运行的各个环节都提出了严格要求，因此要避免和防止 220kV 变电站运行操作过程中发生过电压情况。
通过对投切空载变压器、分合空载母线两种典型操作的分析，从原理上阐述了空载变压器操作过电压和母线系统谐振过电压的产生原因,并且提出了相应的防范措施。
1 变电站的过电压现象及原因变电站过电压主要是指变电站在运行过程中突然出现电位升高或降低，引起电位差变化不稳定，从而导致电压异常的现象，这将会对设备安全和电网稳定运行带来很大影响。
通常将变电站过电压现象分为两种类型：操作过电压和谐振过电压。
这两种过的发生原因和危害程度都不相同。
所谓的操作过电压就是因为工作人员操作不当而引起的变电站回路异常导致的电压不稳定，电压出现突然增大或减小的情况。
一般情况下操作过电压持续的时间较短，呈现不稳定性。
谐振过电压是指故障所形成回路自振、非线性设备的饱和、参数周期性变化等引起的非线性谐振所产生的过电压。
谐振过电压是一种稳态现象，持续时间较长，直到出现打破这种平衡的外在条件。
变压器操作过电压的产生与防护
变压器操作过电压的产生与防护变压器是电力系统中不可缺少的重要设备，它用于调节电压，使之适应各个电力设备的使用要求。
然而，在变压器的运行过程中，由于各种原因，如电力负荷突变、故障、短路等，会产生过电压，给设备带来损坏甚至危险。
因此，必须采取一些措施来防止变压器操作过电压的产生，并对其进行相应的防护。
过电压是指电力系统中电压瞬时的突然升高，通常称为暂态过电压。
它的主要原因有以下几种：1.外部原因：如雷电、电网故障等会导致电力系统中发生暂态过电压。
雷电产生的电磁场会感应到电力线路上的过电压。
2.内部原因：电力系统内部的设备故障、开关操作不当等也会导致暂态过电压。
当电力设备突然失效或者发生短路时，会引起电压剧烈变化。
为了防止变压器操作过电压的生成，可以采取以下几种方法：1.安装避雷器：避雷器是用来接收和抑制突发的过电压，保护电力设备免受损坏。
通过安装避雷器，可以将过电压通过接地杆散去，防止传导到变压器。
2.安装自动保护装置：自动保护装置可以监测电力系统中的电压变化，当电压超过设定的阈值时，自动切断电源，防止过电压对设备产生损害。
3.使用隔离变压器：隔离变压器是一种特殊的变压器，它能够将输入电压隔离开，防止过电压传导到输入端。
4.使用绝缘材料：在电力系统中，使用绝缘材料对电力设备进行绝缘处理，可以有效地减少过电压对设备的影响。
例如，在变压器的绕组间使用绝缘纸或涂覆绝缘漆，能够增加电场的绝缘强度。
除了采取防止过电压生成的措施外，还需要对变压器进行相应的防护，以减少过电压对设备的损坏。
1.定期检查和维护：定期检查变压器的运行状态，发现异常情况及时处理，维护设备的正常工作状态。
2.安装温度保护装置：在变压器中安装温度保护装置，当变压器过热时，自动切断电源，保护设备免受损害。
3.控制电力负荷：控制电力负荷，避免变压器长时间处于负载过重状态，以防止过电压的生成。
总之，变压器操作过电压的产生与防护是电力系统中重要的问题。
基于变电站运行操作中过电压的分析和防范
基于变电站运行操作中过电压的分析和防范摘要：变电站的过电压现象不仅严重威胁到了操作员的生命安全，还会大大缩短设备的使用寿命，造成设备非正常停止运行现象。
因此，对变电站操作过程中的过电压现象进行必要的防范与控制显得十分迫切，它是保证变电站持续、安全的措施。
本文主要探究了变电站过电压问题分析，投切空载变压器过电压以及母线系统谐振过电压的原理分析及其防范措施，具体案例分析，以供参考。
关键词：变电站；运行操作；过电压；防范措施引言随着我国的经济不断更快更好的发展，我们国家对于电网技术方面也呈现迅猛发展的趋势，变电站现在也已经变成了城市供电系统的主流供电阵地，可是，在现实的操作之中，过电压的现象又是经常的发生。
过电压对于供电系统而言，就埋下了不定的安全隐患问题。
对于变电站在实际的运行之中，投切空载变压器过电压和母线系统谐振过电压都是频率遇到的两种过电压的现象，它们对于人体以及设备都会带来十分重大的危害。
一、变电站过电压问题分析所谓过电压，是指电力系统在特定的条件下，会出现电压超出预定最大值的异常工况，属于电力系统中的一种电磁扰动现象。
过电压的产生原因是多种多样的，可以分为内过电压和外过电压。
其中，内过电压主要是由于电力系统内部运行方式的改变造成的，包括暂态过电压、操作过电压以及谐振过电压；外过电压也称雷电过电压或者大气过电压，主要是由于大气中的雷云对地面放电而引起的，分为直击雷过电压和感应雷过电压两种，对于电力系统中的电力设备可能造成相应的影响和破坏。
尤其是直接雷过电压，其幅值能够达到上百万伏，会破坏电工设施的绝缘部件，从而引发线路的接地故障。
因此，对于电力工作人员而言，要充分重视变电站运行操作中的过电压问题，采取相应的过电压保护措施，确保变电站的安全稳定运行，保证供电质量。
二、投切空载变压器过电压的原理分析及其防范措施1、投切空载变压器过电压的原理分析投切空载变压器是变压器在运转过程中一次绕组接通电源，但二次绕组处于开路状态的情况。
电网过电压问题分析及防范措施
电网过电压问题分析及防范措施摘要：电网在正常运行时，由于会遭受雷击、倒闸操作、设备故障或参数配合不当等原因，造成电网某一部分短时电压升高，这种电压升高称为过电压。
过电压的出现，会破坏设备绝缘、从而导致设备损坏，甚至造成系统安全事故。
研究过电压的成因，预测其幅值，并采取相应限制措施，这对电气设备的制造应用和电力系统安全运行都具有重要意义。
关键词：过电压；防范措施电网过电压是电力系统中很常见的故障，对电力系统安全运行造成威胁。
如何分析及防范，提高电网抵御过电压能力，保障电力系统安全稳定，具有重大意义。
本文通过对过电压产生的各种原因进行分析，并提出相应的防护措施。
过电压一般分为外部过电压和内部过电压。
一、外部过电压又称大气过电压，它是由雷云放电产生的直击雷过电压和感应雷过电压这种现象在电网过电压中所占比例极大。
其过电压的幅值取决于雷电参数和防雷措施，该种过电压的特点是持续时间短，冲击性强，具有脉冲特性，与雷击强度有直接关系，其持续时间一般只有数十秒左右。
对大气过电压的防护技术措施主要包括可装设符合技术要求的防雷装置，如避雷线、避雷针、避雷器（包括由间隙组成的管型避雷器）和放电间隙，它又分接闪器、引下线和接地装置三部分组成。
二、内部过电压它是电网内部的能量在传递或转化过程中产生，施加于电气设备上，造成瞬时或持续高于电网额定允许电压，对设备安全运行构成威胁。
由于内部过电压的能量来自于电网本身，所以它的幅值和电网电压基本成正比例关系。
根据产生原因不同，内部过电压可分为两大类，一类是由于故障或操作开关引起，如工频过电压、操作过电压。
另一类是由于电网中电感和电容参数相互配合发生谐振而引起的，如谐振过电压。
1、工频过电压及限制措施工频过电压是指由电力系统故障、电网运行方式的改变、长线路的电容效应、突然甩负荷等原因引起的短时工频电压升高（超过正常工作电压），其特点是持续时间较长，但数值不很大，对设备绝缘一般威胁不大，但对超高压、远距离输电电网影响较大，对配置其设备绝缘水平起重要作用。
220kV变电站运行操作过电压的分析与防范措施
在我国经济、科技蓬勃发展的今天，城市发展越来越好，以220kV变电站为主的供电方式，为人们提供优质的电量，使得人们生活更加便捷。当然，220kV变电站的应用并不是非常完善的，在其运行操作过程中容易因某些因素影响而出现操作过电压，使得电气设备无法正常运行，给供电造成影响。以下笔者就220kV变电站中空载变压器、分合空载母线操作中出现的过电压进行分析，并探究有效的防范措施。
[4]汪湲，沈倩.关于220kV东门变电站操作过电压的分析及抑制对策[J].山东电力高等专科学校学报，2009（02）.
[5]宋继孚，李瑞江.操作过电压引起低压厂变烧坏的事故解析[J].电气应用，2007，3（2）：54-57.
（2）优化倒闸操作。由于倒闸能够激发铁磁谐振产生，注意优化倒闸操作可以避免铁磁谐振产生。而优化倒闸操作主要是结合电力系统的实际情况，就倒闸操作的每个步骤进行强化，尤其是容易激发铁磁谐振产生的步骤进行调整和优化，最大限度的避免倒闸操作刺激铁磁谐振发生。
结束语：
目前，220kV变电站已经有效的应用于我国各个城市中，为人们提供优质的电量。但需要慎重注意的是220kV变电站运行并不是非常安全和有效的，也可能出现故障，导致供电无法正常进行。造成这一情况发生的原因之一是220kV变电站运行操作过程中产生过电压，过电压会破坏电气设备，进而影响220kV变电站的运行。对此，本文笔者以220kV变电站中空载变压器操作过电压和母线系统谐振过电压进行分析，并探究有效的防范措施。笔者认为要想保证220kV变电站长期稳定的运行，一定要对各个部分进行优化和完善，不给过电压产生创造机会。
标签：22kV变电站；过电压；防范措施
一、变电站的过电压
过电压是指在电力系统中，出现电压升高或者电位差升高的现象，从而对绝缘产生危害。在电力系统中出现的过电压主要有操作过电压和谐振过电压。在电力系统中操作、故障过渡时所产生的持续时间较短的过电压被称之为操作过电压。而谐振过电压是电力系统操作或故障所形成的回路自振和非线性设备的饱和、参数周期性变化等引起的非线性谐振所产生的过电压。尽管我国当前的科学技术较好，能够就电力系统进行优化和创新，但现阶段电力系统中依旧存在产生过电压的因素，如设备故障、线路的分闸、负载突变等等。对此，一定要不断的改善和创新电力系统，最大限度的完善电力系统，促使其更加高效的、合理的、稳定的、安全的运行才是最重要的。
变压器运行的危险点分析及预控设计
变压器运行的危险点分析及预控设计变压器是电力系统中常见的设备，它将高电压的电力输送到远距离，便于电力分配。
然而，变压器在运行过程中也存在一些危险点。
本文将分析变压器运行的危险点，并提出预控设计措施。
首先，变压器的过载是一个常见的危险点。
过载会导致变压器温度升高，使绝缘材料老化并失效。
为了应对这个问题，可以在设计中考虑合理的容量，根据负载需求合理选择变压器的容量。
此外，可以设置过载保护装置来监测变压器的负载情况，并在超出额定负载时及时断开电源，以保护变压器不被过载损坏。
第二，变压器的短路是另一个重要的危险点。
短路会导致电流突增，可能引发火灾或爆炸。
为了预防短路，可以在变压器的输入输出线路中设置熔断器或断路器，这样当出现短路时，这些保护装置可以迅速断开电源，以避免大电流通过变压器。
第三，变压器的绝缘故障是造成变压器事故的又一主要原因。
绝缘故障可能导致电弧、火灾等安全问题。
因此，在变压器的设计和制造过程中，应使用高质量的绝缘材料，并且在运行中定期检查绝缘材料的状态。
另外，可以采用合适的绝缘监测装置来实时监测绝缘情况，及时发现异常并采取相应的措施。
此外，变压器还存在温度过高、油泄漏等常见的危险点。
为了控制温度，可以在变压器的设计中增加散热设备，如电风扇、散热片等；为了避免油泄漏，可以加强对变压器的维护和检修工作，及时更换老化的密封件、维护油位等。
综上所述，变压器运行的危险点分析与预控设计是确保变压器安全运行的重要环节。
在设计和制造变压器时，应充分考虑各种危险因素，并采取相应的预控措施来避免事故的发生。
这些措施包括合理选择容量、设置过载保护装置、熔断器或断路器、使用高质量的绝缘材料、定期检查绝缘状态、安装散热设备等。
通过有效的预控设计，可以有效降低变压器事故的发生率，保障电力系统的安全稳定运行。
操作过电压产生的不同原因及限制措施
操作过电压产生的不同原因及限制措施作者：杨亮亮来源：《硅谷》2015年第04期摘要操作过电压是电力设备内部产生的电压，由于电力设备的运行状态发生改变，系统中的就会发生一系列的电磁振荡出现了高于系统正常运行时的电压幅值，而这个值远大于设备设计的额定绝缘水平，这样就会给设备的绝缘带来危害，从而影响电力系统的安全稳定运行。
为保障电力系统的安全性与稳定性必须综合考虑过电压的产生原因、种类及其相应的限制措施，从而最大限度的减少过电压造成的危害，为电力系统正常运行提供可靠保障。
关键词操作过电压；空载；电力系统中图分类号：TM531 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）04-0251-01电力系统要适应经济的进步就要不断的改革创新，电力改革的成功与否直接关系着国民经济的发展，甚至可以说电力建设是国家经济发展的命脉，为经济的发展提供可靠地保障。
操作过电压是系统发生改变时必然会产生的问题，它的产生会对电力设备绝缘造成危害，影响整个电力系统的正常运行，妨碍经济的正常发展。
要保障电力系统的安全性与稳定性必须针对工作中过电压产生的具体事例进行分析，总结发生原因并找到相应的限制措施，从而将危害降到最低，使电力系统稳定运行为经济建设保驾护航。
1 操作过电压产生的原因电力系统的大多数设备都是储能的元件，当系统内开关或者系统出现突发事故时，储存在电感中的磁能和储存在电容中的静电场能量发生了转换过渡的振荡过程，系统从一种稳定状态变为另一种稳定状态，产生了高于系统本身的电压形成了操作过电压。
2 操作过电压常见的种类2.1 电弧接地过电压当中性点不接地系统单相接地时，故障点流过数值不大的接地电容电流，当电压等级提高时接地电流也随之增加，当电流过大时产生的电弧可能出现时燃灭的不稳定状态，引起电网运行的瞬间变化，进而导致电磁能量振荡产生过电压也就是电弧接地过电压。
2.2 切除空载线路过电压切除空载线路过电压是系统常见的操作过电压之一，当断路器最初分闸时，断路器触头间的恢复电压上升速度大于介质绝缘恢复速度，这样会导致电弧重燃，而一旦电弧发生重燃系统就会发生电磁振荡最终出现幅值较大的过电压。
浅谈220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范
浅谈220kV变电站运行操作过程中的过电压分析与防范【摘要】随着我国经济的飞速发展，电力行业逐渐成为我国的优势行业。
在220kV变电站中过电压现象时有出现，这不仅对人员人身安全存有隐患，而且还可能损坏设备。
本文通过分析220kV变电站运行过程中的过电压现象，针对过电压现象并结合现有的防范措施提出行之有效防范措施。
【关键词】220kV变电站；运行操作；过电压：分析；防范为了防范220kV变电站运行操作过程中的过电压现象，通过对投切空载变压器、分合空载母线两种典型操作的分析，从原理上阐述了空载变压器操作过电压和母线系统谐振过电压的产生原因，提出了可以通过减小空载电流、减小变压器绕组电感、增大变压器寄生电容来减少操作过电压，通过倒闸操作的优化和技术设备的改进来减少谐振过电压，并对现场实例应用进行分析，提出了具体的防范措施。
1 空载变电器操作过电压1.1 原理分析变电器的空载运行是指一次绕组接电源，二次绕组开路的状态。
空载电流的产生就是指在变压器处于空载运行的状态时，一次绕组接通后产生的电流，又称为励磁电流。
如果空载变压器被切除，在电流很小的情况下，断路器会由于游离的作用而发生熄弧的现象，也称为“截流”，当产生这种现象时就有可能在变压器上出现过电压的状况。
1.2 防范措施在变压器的运行当中截流现场会经常发生，是不可避免的一种现象，在断路器的影响下产生了过电压。
根据理论上的推算，可以通过减少空载电流、变压器的绕组电感以及增加变压器的电容来减少过电压的发生，具体的操作如下：（1）改善铁芯。
空载电流主要是由磁化电流和铁损电流组成的，所以通过改善铁芯能够引起空载电流的变化，磁化电流对磁通产生影响，而铁损电流的产生是由铁芯损耗引起的，所以变压器的铁芯是调节空载电流的关键部件，可以使用质量好的铁芯或者对铁芯的结构进行改进，能够减少空载电流的产生，比如用冷轧晶粒代替硅钢片，同时还要对变压器进行仔细的检修。
（2）使用纠结式绕组。
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变压器操作过电压研究及防范措施
摘要：变压器在运行时，电压超过它的最大承受工作电压，称为变压器过电压。
变压器过电压往往会使变压器的绝缘造成很大的危害，甚至使绝缘击穿，导致变
压器故障并退出运行。
过电压又分为大气过电压和操作过电压。
大气过电压是指
由直击雷或雷电感应突然加到电力系统中，使电气设备所承受的电压远远超过其
额定值；而操作过电压是指由线路投切、故障或其它原因在系统中引起的相对地
或相间瞬态过电压。
关键词：变压器；操作过电压；防范措施
一、操作过电压特点和产生的原因
操作过电压一般为额定电压的3-4.5倍，绕组中电压分布不均匀，进线端部
分线匝受以的电压很高。
由于操作（如断路器的合闸和分闸）、故障或其他原因，使系统参数突然变化，系统由一种状态转换为另一种状态，在此过渡过程中系统本身的电磁能振荡
而产生的过电压称为操作过电压。
操作过电压超过变压器的最大承受工作电压时
往往会使变压器的绝缘造成很大的危害，甚至使绝缘击穿。
二、变压器操作过电压常用的防护措施
大部分变压器操作过电压是由操作过电压引起。
目前，使用真空断路器作为
投退变压器的特别多。
1、真空断路器操作过电压分析
随着社会经济的发燕尾服，现在高压设备大部分中压（35kV）开关均使用真
空断路器。
真空断路器由于体积小、熄孤能力强、分断电流大、无电弧外喷，维
修周期较长等诸多优点，而广泛使用于配电断路器、大负荷启动开关。
在实际中，真空断路器在较为频繁的分断瞬间，由于间隙小，过强的灭弧能力和其灭弧特性
容易造成操作过电压，这种过电压往往能达到电源电压的几倍，甚至几十倍，对
电网中及本身负载的运行造成一定的影响，甚至会击穿电气设备的绝缘层，引起
很大的电气事故。
2、防护措施
操作过电压的出现给电力设备造成极大危害，防止过电压的产生或降低过电
压的幅值是十分重要且必要的。
目前，大部分采用氧化锌避雷器进行防止操作过
电压（压敏电阻）。
氧化锌避雷器是由很多氧化锌电阻片组成的，优点是具有非
常优良的非线性伏安特性，续流小，体积小，安装方便等优点。
目前我国大多数
真空开关柜配备的过电压防护装置就是氧化锌避雷器。
缺点：存在热老化、残压
过高现象，容易使避雷器过高的残压与被保护设备的绝缘水平配合不当。
因此避
雷器保护高压设备对地绝缘比较勉强，对相间绝缘相对较弱的旋转电机来说不能
有效配合，起不到保护作用。
避雷器存在的另一问题是持续运行电压值偏低，仅
为相电压。
在中性点不接地或经消弧线圈接地电网中，当发生单相接地故障，健
全相电压升至线电压，并允许运行2h。
这种情况将使避雷器严重过热而损坏。
大
量的事故迫使生产厂商提高其额定电压和允许持续运行电压，结果增加了阀片数
量和残压。
改进措施：采用R--C阻容吸收装置作为防止操作过电压措施。
把电容与电阻
并联接在负载进线端后，当真空断路器投合、切断负荷时，形成R-L-C振荡回路。
使存储在负载电感中的能量以一个较低频率作衰减振荡，安全地把操作过电压限
制在2倍以下，（不加R-C吸收装置的过电压通常可达5-6倍）并逐步释放掉。
接入R--C阻容吸收装置，不仅使操作过电压幅值降低，而且也使过电压频率降低，限制了过电压的上升陡度。
同时对抑制重燃过电压也起作用。
另外阻容吸收装置
不受系统中性点接地方式的限制。
三、地铁主变电所35kV系统采用氧化锌避雷器防护措施以及改进方案
轨道交通外部电源高压供电主要分为集中供电、分散供电和混合供电三种供
电方式，针对我国目前地铁供电系统所采用的外部电源供电方式，从供电质量、
供电可靠性、运营管理以及工程投资等方面进行了分析和比较，集中供电方式优
于分散供电方式。
因此，目前国内地铁外部电源主要采取集中供电的方式。
1、地铁主变电所35kV系统操作过电压情况
目前，地铁主所35kV系统均采用氧化锌避雷器作为防止操作过电压的防护
措施，因此均存在热老化、残压过高现象，容易使避雷器过高的残压与被保护设
备特别是电机的绝缘水平配合不当等缺陷（以深圳地铁白石洲和西乡主所为例：35KV避雷器是MC-35型，残压为121KV。
2012年9月，西乡主所1#接地变压器
在送电时，由于操作过电压曾导致接地变高压侧电缆与变压器接线处对金属固定
件放电，最后造成相间短路，接地变压器严重烧伤，必需更换）。
2、防范措施和实施方案
在接地变压器35kV侧加装R--C阻容吸收装置。
把电容与电阻串并接在负载
进线端后，当真空断路器投合、切断负荷时，形成R-L-C振荡回路，使存储在负
载电感中的能量以一个较低频率作衰减振荡，安全地把操作过电压限制在2倍以下，（不加R-C吸收装置的过电压通常可达5-6倍）并逐步释放掉。
接入R--C阻
容吸收装置，不仅使操作过电压幅值降低，而且也使过电压频率降低，限制了过
电压的上升陡度。
同时对抑制重燃过电压也起作用。
另外阻容吸收装置不受系统
中性点接地方式的限制。
在接地变压器高压侧（35KV电缆接线柱处）安装一组阻容吸收装置，阻容吸收装置安装在地面，N相接入变电所接地系统。
四、结束语
造成变压器的过电压原因很多，针对不同的过电压，有不同的过电压防护措施。
特别是
要根据具体设备而选择不同的保护措施。
在实际工作，我们更应该从经济、技术、可行性和
操作性全面研究和分析，选择有效的过电压保护措施，确保变压器的安全可靠运行。