220kV变电站运行操作中的过电压及对策
张 波（国网荆州供电公司检修分公司，湖北荆州434000）
【摘 要】【摘 要】近几年来，我国电网技术快速发展，220kV变电站已经成为城市供电的枢纽。在220kV变电站的运行过程中，避免不了产生谐振过电压或者操作过电压等状况，可能损坏设备，导致长时间停电事故，甚至威胁工作人员的生命安全。因此，对220kV变电站变电运行过程中过电压的产生原理及防范与抑制措施进行分析，具有十分重要的现实意义。基于此，本文就220kV变电站运行过电压分析及抑制对策进行探讨，以供同行参考。 【期刊名称】低碳世界 【年(卷),期】2016(000)020 【总页数】2
【关键词】【关键词】220kV变电站；过电压；措施
引言
随着经济的发展，我国的电网技术也迅速发展，220kV变电站已成为城市供电的主流供电站。但是，在实际操作运行中，过电压现象时有发生，给供电系统带来了严重的安全隐患。在220kV变电站的实际运行中，操作过电压和谐振过电压是遇到频率最高的两种过电压现象，由于过压问题不仅威胁到了电力设备的安全同样对电力操作人员的人身安全有很大的影响，所以对于过压问题的研究是十分有意义的。
1 220kV变电站运行过电压产生的原理
1.1空载变压器过电压产生的原理
对于220kV住变压器的高压绕组会有电源进线，当低压绕组工作在开路状态的
时候，我们称之为空载运行。当220kV主变压器运行在空载状态的时候，一个相对较小的空载电流产生在高压绕组里。此时的220kV主变压器已经切除空载，同时流入空载电流，使得断路器发生一种游离现象，可能会出现强制熄弧的情况，此状态称之为截流。产生截流现象后，并且空载电流不等于零，220kV的住变压器会从空载变化成过电压状态，此时切断空载变压器，对应的T型等效电路，如图1所示。
其中C为变压器绕组和连接母线的对地电容，即寄生电容，C值不是固定值，而是根据不同实际情况取相应的值，L为变压器绕组的对应电感。
式中：XT为220kV变压器的等效电抗，Xm为220kV变压器的等效激磁电抗，Xσ为220kV变压器的等效漏电抗，因为其Xm>Xσ，即XT≈Xm。在理想运行的状态下，由于其相关截流依然会存在其电感中，磁能转换为电容上对应电能，电容上的对应电能为：
式中：WCO表示对应电容得初始值，I0为截流时的变压器空载电流有效数值，CUco为对应电容初始电压，UCmax为对应截流过电压，WCO以及UCO通常很小，可以忽略不计，最后可以得到： 1.2母线系统谐振过电压产生的原理
母线系统生谐振过电压的原因主要是由于变电站进行分闸操作或者发生故障的时候，主变压器和PT等电感线圈的铁芯发生了饱和，在此状态下满足了产生谐振的条件。对于母线系统的谐振包括了串联、并联谐振两种情况。在220kV变电系统中包括多种情况，比如大电流接地、小电流接地、中性点不接地等等。系统运行时，若PT铁芯的非线性电感发生大的变化的时候，就会有比较大的机率产生谐振现象，同时出现振过电压。主要的表现为PT发生异常的声响、
母线单相或多相电压提高、PT开口三角形电压升高等等。严重的情况还会导致过电压击穿系统绝缘的防护，母线PT因电流过大而被烧毁。
2空载变压器操作过电压的抑制措施
2.1改善铁芯对空载电流有一定的降低作用
由于铁损电流和磁化电流一起构成空载电流，而且铁芯损耗会产生铁损电流，同时磁化电流也会产生磁通，因此变压器的铁芯是对于减少空载电流有着重要的影响。通过提升铁芯的质量，再次改善铁芯的结构，可以姐却此问题，由于冷轧晶粒的导磁系数比较高，可以使用冷轧晶粒，取代硅钢片的使用。在大修变压器的过程中，要严格按照有关的质量标准对铁芯进行检修。 2.2绕组采取纠结式
220kV变压器是芯式变压器，若其绕组形式是纠结式绕组，就会使变压器的寄生电容增大。纠结式绕组是将绕组中另一线匝插入到电气上临近的线匝间，从而使得绕组的纵向电容增加，而实际临近的匝间电位差也会增大，以在产生过电压现象的时候，起始电压能够在各线匝间均匀分布。 2.3采用带并联电阻的开关
在截流的某一瞬间，电感中的磁场能可以转化成电能，使得电容充电。此时若电阻和开关并联就能够使得电感中的磁场能量释放。在截流之前，等待并联电阻的开关闭合之后，就短接了开关并联电阻，在截流后再断开开关，电感中的电势就会对电阻产生电流，以造成电感中的磁场能量被消耗掉。
3母线系统谐振过电压的抑制对策
在变电站的运行过程中，铁磁谐振也会产生过电压。在整个系统中，变压器电压互感器在分合闸时，铁芯达到了饱和状态，满足了谐振条件，在一定的条件
220kV变电站运行操作中的过电压及对策
