勵磁變壓器的過電壓保護(最終稿)

1、1勵磁變壓器的過電壓保護李自淳夏維珞符仲恩（科大創(chuàng)新公司科聚分公司，安徽合肥230088）[摘要]本文分析了勵磁變壓器絕緣擊穿的原因，探討了過電壓保護的方法，介紹阻容吸收器和三相限壓器互補組合的一種有效過電壓保護措施。[關(guān)鍵詞]變壓器；過電壓；保護1前言隨著同步發(fā)電機自并勵靜止整流勵磁方式的不斷推廣，勵磁變壓器的用量逐漸增多。隨之勵磁變絕緣擊穿的事故也有所上升，特別是進口勵磁變，由于其設(shè)計裕量較小，而且大都是三相同體，更容易發(fā)生擊穿。勵

2、磁變壓器的運行工況與普通變壓器有何不同？為什么它的絕緣容易擊穿？用什么方法可以有效地保護它不被過電壓擊穿？這些就是本文所要探討的問題。2勵磁變壓器運行中過電壓的來源2.1可控硅整流橋產(chǎn)生的換相過電壓勵磁變壓器的運行工況與普通變壓器有一個很大的不同，就是在運行中其次級連續(xù)地、頻繁地發(fā)生瞬間短路和開路，造成其輸出電流頻繁地高低起伏，產(chǎn)生極大的didt，由于繞組具有一定漏電感，所以在繞組內(nèi)感應(yīng)出連續(xù)、頻繁的過電壓。圖1為葛洲壩二江電廠7#水發(fā)

3、機（125MW）勵磁并聯(lián)變二次a、b兩相間線電壓uab錄波圖。從圖中可看出，在正常的正弦波電壓上疊加了一連串的過電壓尖峰，特別是在tc和tf時刻，正反向過電壓峰值達到了正弦波峰值的2.3倍以上（最大值超出圖框不可知）。如此高的過電壓，重復(fù)頻率為100Hz，連續(xù)不斷地作用在勵磁變的繞組上，必將使絕緣疲勞老化，最后導(dǎo)致?lián)舸?。要探討這過電壓的來源，就得從勵磁變的負載——可控硅整流橋和發(fā)電機勵磁繞組來分析?？煽毓枞嗳卣鳂騽畲诺脑砣鐖D2所

4、示，其整流輸出的直流電壓uf波形如圖3所示（電源頻率50Hz）。圖2中勵磁變壓器LB次級相電勢分別為ua、ub、uc，LB的漏感以及線路電感折合到次級繞組用集中電感Lb表示。正常運行時K1～K6六只管子輪流導(dǎo)通。假定在t1時刻前，K1和K6導(dǎo)通；在t1時刻K2管子收到觸發(fā)脈沖，此時3K1反向電流立即回零，K2的正向電流也產(chǎn)生一個“猛跌”回到If（據(jù)實驗觀察，t3?t4僅幾個s）。硅管電流ik1和ik2同時也是電感Lb內(nèi)的電流，由于t3?

5、t4此電流變化率極大，故在電感Lb中感應(yīng)出極高的換相過電壓?u=Lb。據(jù)了解，如不采取適當(dāng)措施，?u可達到整流變二次電壓正弦波峰值的dtdik1?3倍?？梢钥闯鰐1～t4就是LB二次輸出短路的過程，也即圖1中tc0～tc的過程，稱為“重疊區(qū)”。圖1中，tc0～tc及tf0～tf為ab相的輸出短路，uab降到幾乎為零；ta及td前為ac相的輸出短路，tb及te前為bc相的輸出短路，此時uab也均下降，但不為零，過電壓也不太高（此時換相過電