变压器避雷器工作原理

一、变压器避雷器工作原理

避雷器作用原理

避雷器通常接在导线和地之间，与被保护设备并联。当被保护设备在正常工作电压下运行时，避雷器不动作，即对地视为断路。一旦出现过电压，且危及被保护设备绝缘时，避雷器立即动作，将高电压冲击电流导向大地，从而限制电压幅值，保护电气设备绝缘。当过电压消失后，避雷器迅速恢复原状，使系统能够正常供电

避雷器的作用是：通过并联放电间隙或非线性电阻的作用，对入侵流动波进行削幅，降低被保护设备所受过电压值。

避雷器既可用来防护大气过电压，也可用来防护操作过电压。避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备。

避雷器是使雷电流流入大地，电气设备不产生高压的一种装置，主要类型有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等。------------------------------------消弧线圈的原理和作用正常运行时中性点电位为0，没有电流经过消弧线圈，当某相如A相发生单相接地，则作用在消弧线圈两端的电压为相电压，此时就有电感电流I 通过消弧线圈和接地点，I 滞后电压90度，与接地点电容电流I 方向相反，互相补偿抵消。接地点电流是I 和I 的相量和，因此，如果适当选择消弧线圈电感，可使接地点的电流变得很小，甚至等于零，这样，接地点电弧就会很快熄灭。作用是：一个具有铁芯（带有间隙）的可调电感线圈。接于变压器中性点与大地之间。其主要作用是当系统发生单相接地时，产生一个与接地（电容）电流方向相反的电感电流，将接地电流补偿成较小的数值或接近于零，以防止电弧重燃，从二有效地降低过电压值

二、变压器的避雷器坏了是什么造成的

烧坏的原因

(1)配电变压器高低压侧没有熔断器。虽然安装了一些跌落式熔断器和羊角式熔断器，但大部分熔断器被铝线或铜线取代，造成低压短路或过载。元件不能正常烧断，变压器烧毁。

(2)配电变压器高低压熔断器配置不当。变压器上的熔断器一般都是超大的，严重过载时会烧毁变压器。

(3)由于农村照明线路较多，多采用单相供电，加之施工时跳线的随意性和管理不力，造成配变负荷移相运行。长期使用，会导致相线圈绝缘老化，烧坏变压器。

(4)分接开关：

①擅自调整分接开关，造成配电分接开关不到位，接触不良烧毁。

② 分接开关质量差导致星形触头位置接触不完全，短路或对地放电。

(5)漏油是变压器最常见的外观异常。由于变压器本体充满油，所以每个连接处都有橡胶珠和橡胶垫，以防止漏油。长期运行后，有的这些塑料珠和橡胶垫老化开裂，造成漏油，使受潮后绝缘性能下降，短路，烧毁变压器。

(6)配电变压器的高低压线路多为架空线路引入，因避雷器未及时投入运行或未安装10kV避雷器，造成雷击时变压器烧毁.

(7)人为损坏：

①变压器引出线为铜螺丝，架空线一般采用铝芯橡胶线，铜铝间易发生电化腐蚀。

②套管闪络放电也是变压器常见的异常现象。

(8)当配电变压器低压侧接地，发生相间短路时，会产生比额定电流高20～30倍的短路电流。大电流作用在高压绕组上，线圈内部会产生很大的机械应力。这种机械应力会导致线圈压缩。消除短路故障后，应力也会消失。如果线圈反复受到机械应力，其绝缘胶珠、胶垫等会松动脱落；芯夹板螺栓也会松动，高压线线圈会变形或破裂。此外，还会产生高温，导致变压器在很短的时间内烧毁。

三、电力变压器避雷器型号

1/5浪涌保护器是防雷器的选择的是根据电源来选择的，可以分为3级。2/5第一级变压器到总电柜避雷器不能少于60KA3/5二级也是电柜到电箱不能少于40KA4/5三级，也就是到家庭电箱，不少于20KA.5/5空开是根据避雷器的放电电流来选择开关的大小60KA选63A ,40KA选40A，20KA选25A。

四、电力变压器避雷器图片

电力变压器的防雷措施有：

一、正确设置避雷器。配电变压器上可能出现正、逆变换波的过电压，为了防止雷击10kV线路造成变压器损坏，对Y／Y0或Y／Y接线的配电变压器，均应在其高低压侧各装设一组阀型避雷器。实践证明，避雷器越靠近配电变压器，防雷效果越好。可将高低压侧避雷器安装在变压器顶盖边上，再将变压器外壳、避雷器引下线和变压器中性线连接在一起后，三者共同接地。接地引下线应采用截面积为25mm2的铜绞线(或钢绞线)，且长度应达到最短，这样作用在配电变压器上的雷击过电压近似于避雷器的残压，减轻了击穿变压器绝缘的危险性。

二、定期校试避雷器。为了起到保护变压器免遭雷击的目的，对于100kVA及以土的配电变压器，每年校试避雷器一次，且接地电阻值不得大于4Ω；100kVA以下的避雷器，每两年校试一次，且接地电阻值不得大于10Ω；对于不合格者应及时进行处理。

三、测试接地电阻。每年雷雨季节前(2～3月)对变压器接地电阻进行测试，遇不符合规定值的，及时采取措施，同时检查防雷设施，尤其要注意引下线在土壤交界处和所有接头处的检查，使其达到要求。为了减小侧量误差和确保人身安全，应在断开接地引下线的情况下测量接地电阻值。

四、禁止对接地土壤施加食盐等来减小土壤电阻率。因为食盐对接地体具有严重的腐蚀性，在加食盐后，接地电阻可能达到要求，甚至很小，但时间长了，接地电阻远远大于规定值。雷击时，由于反击而烧毁变压器。

五、变压器上的避雷器的作用

接地变专为消弧线圈所设，一般消弧线圈装设在小电流接地系统的变压器三角形侧，用来补偿电网单相接地时的接地电容电流。但变压器的三角形侧没有中性点，接地变就是为安装消弧线圈提供人为中性点的。 我国电力系统中，的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影响不大，并且电容电流比较小(小于10A)时，一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供电可靠性，减少停电事故是非常有效的。由于该运行方式简单、投资少，所以在我国电网初期阶段一直采用这种运行方式，并起到了很好的作用。但是随着电力事业日益的壮大和发展，这中简单的方式已不在满足现在的需求，现在城市电网中电缆电路的增多，电容电流越来越大(超过 10A)，此时接地电弧不能可靠熄灭，就会产生以下后果。 1)，单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会产生弧光接地过电压，其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高，持续时间长，会对电气设备的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。 2)，由于持续电弧造成空气的离解，拨坏了周围空气的绝缘，容易发生相间短路; 3)，产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸; 这些后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全运行。为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。为了解决这样的办法。接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻，它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。 另外接地变有电磁特性，对正序负序电流呈高阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反，同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗，零序电流在绕组上的压降很小。也既当系统发生接地故障时，在绕组中将流过正序、负序和零序电流。该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗，而对零序电流来说，由于在同一相的两绕组反极性串联，其感应电动势大小相等，方向相反，正好相互抵消，因此呈低阻抗。 接地变的工作状态，由于很多接地变只提供中性点接地小电阻，而不需带负载。所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时，接地变相当于空载状态。但是，当电网发生故障时，只在短时间内通过故障电流，中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时，高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路，接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用，其中性点接地电阻和接地变才会通过IR= (U为系统相电压，R1为中性点接地电阻，R2为接地故障贿赂附加电阻)的零序电路。根据上述分析，接地变的运行特点是;长是空载，短时过载。 总之，接地变是人为的制造一个中性点，用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时，对正序负序电流呈高阻抗，对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。 接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线中性点无法引出时，引出中性点用于加接消弧线圈，该变压器采用Z型接线(或称曲折型接线)，与普通变压器的区别是每相线圈分别绕在两个磁柱上，这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通，而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通，所以Z型接地变压器的零序阻抗很小(10Ω左右)，而普通变压器要大得多。因此规程规定，用普通变压器带消弧线圈时，其容量不得超过变压器容量的20%，而Z型变压器则可带90% ～100%容量的消弧线圈，接地变除可带消弧圈外，也可带二次负载，可代替所用变，从而节省投资费用。

六、变压器的避雷器

规范：

规范一：避雷器在固定支架上应平直，牢固，其顶部高度距建筑物应为100mm，不应有高低起伏、弯曲、下垂等现象

规范二：避雷器搭接焊是其安装过程中的关键工序，要求所有避雷器同心敷设，s弯方向一致，防雷引下线焊接中应采用双面焊接，焊接后不应产生气孔，裂纹等现象

七、电力变压器避雷器安装

1.　应安装在靠近配电变压器侧　　金属氧化物避雷器(MOA）在正常工作时与配变并联，上端接线路，下端接地。当线路出现过电压时，此时的配变将承受过电压通过避雷器、引线和接地装置时产生的三部分压降，称作残压。在这三部分过电压中，避雷器上的残压与其自身性能有关，其残压值是一定的。接地装置上的残压可以通过使接地引下线接至配变外壳，然后再和接地装置相连的方式加以消除。对与如何减小引线上的残压就成为保护配变的关键所在。引线的阻抗与通过的电流频率有关，频率越高，导线的电感越强，阻抗越大。从U=IR可知，要减小引线上的残压，就得缩小引线阻抗，而减小引线阻抗的可行方法是缩短MOA距配变的距离，以减小引线阻抗，降低引线压降，所以避雷器应安装在距离配电变压器近点更合适。　　

2. 配变低压侧也应安装　　如果配变低压侧没有安装MOA， 当高压侧避雷器向大地泄放雷电流时，在接地装置上就产生压降，该压降通过配变外壳同时作用在低压侧绕组的中性点处。因此低压侧绕组中流过的雷电流将使高压侧绕组按变比感应出很高的电势（可达1000 kV），该电势将与高压侧绕组的雷电压叠加，造成高压侧绕组中性点电位升高，击穿中性点附近的绝缘。如果低压侧安装了MOA，当高压侧MOA放电使接地装置的电位升高到一定值时，低压侧MOA开始放电，使低压侧绕组出线端与其中性点及外壳的电位差减小，这样就能消除或减小“反变换”电势的影响。　　

3. MOA接地线应接至配变外壳　　MOA的接地线应直接与配电变压器外壳连接，然后外壳再与大地连接。那种将避雷器的接地线直接与大地连接，然后再从接地桩子上另引一根接地线至变压器外壳的作法是错误的。另外，避雷器的接地线要尽可能缩短，以降低残压。　　

4. 严格按照规程要求定期检修试验　　定期对MOA进行绝缘电阻测量和泄露电流测试，一旦发现MOA绝缘电阻明显降低或被击穿，应立即更换以保证配变安全健康运行。

八、变压器的避雷装置应该装设什么避雷器

1、架设避雷线

2、提高线路本身的绝缘水平.

3、利用三角形排列的顶线兼做防雷保护线

4、加强对绝缘薄弱点的保护.

5、采用自动重合闸装置.

6、绝缘子铁脚接地.

7、防直击雷.装设避雷针以保护整个变配电所建筑物免遭直击雷.

8、进线防雷保护.在进线1-2km段内装设避雷线,使该段线路免遭直接雷击,以免雷电压沿线路侵入变电所内损坏设备.

9、配电装置防雷保护.为防止雷电冲击波沿高压线路侵入变电所,对电力变压器造成危害,在变配电所每段母线上装设一组阀型避雷器,并应尽量靠近变压器.

10、高压电动机的防雷保护.采用性能较好的专用于保护旋转电动机的FCD型磁吹阀\x09型避雷器或采用具有串联间隙的金属氧化物避雷器,并尽可能靠近电动机安装.

11、存放爆炸物或易燃物的建筑装设独立避雷针或架空避雷线,使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内.

12、对非金属屋面应敷设避雷网,室内一切金属管道和设备,均应良好接地并且不得有开口环路,以防止感应过电压.

13、低压线路采用全电缆直接埋地敷设；架空线路采用电缆入户,电缆金属外皮与电气设备接地相连；对低压架空进出线,在进出处装设避雷器.架空金属管道、埋地或地沟内的金属管道,在进出建筑物处,应与防雷接地装置相连.

14、应该留在室内,并关好门窗；在室外工作的人应躲入建筑物内.

15、切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙,远离电线等带电设备或其他类似金属装置.

16、减少使用电话和手提电话.

17、切勿站立于山顶、楼顶上或其他接近导电性高的物体.

18、切勿处理开口容器盛载的易燃物品.

九、电力变压器避雷器的作用

该型号的避雷器是用于变压器110千伏中性点接地用的。

十、变压器避雷器安装规定

可以装，但是简单的避雷针对于风机的避雷效果并不佳，这是由于风机在高速运转过程中受到雷击，单靠一个避雷针不能做到短时间内分流完毕，这样可能造成对风机的损耗。

所以从防雷观点出发，风力发电机组宜设一共用一整套接地装置，供所有接地之用（如防雷、电气系统、通讯系统）。对由于其他原因必须分开装设的基地装置，应采用等电位连接，连接到共用接地装置上。这样才能做到防雷的效果。

风力发电机组中的防雷要求

　　风力发电机组都是安装在野外广阔的平原地区，风力发电设备高达几十米甚至上百米，导致其极易被雷击并直接成为雷电的接闪物。由于风机内部结构非常紧凑，无论叶片、机舱还是尾翼受到雷击，机舱内的电控系统等设备都可能受到机舱的高电位反击。在电源和控制回路沿塔架引下的途中，也可能受到高电位反击。实际上，对于处于旷野之中高耸物体，无论怎么样防护，都不可能完全避免雷击。因此，对于风力发电机组的防雷来说，应该把重点放在遭受雷击时如何迅速将雷电流引入大地，尽可能地减少由雷电导入设备的电流，最大限度地保障设备和人员的安全，使损失降低到最小的程度。

　　按照IEC62305-1标准，以被保护的风力发电机组遭受直接雷击的预计频率和年允许落闪次数为依据，确定风力发电机组的保护等级，进而确定相应的保护设备。

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