運(yùn)行中的變壓器可能遭受幾種過(guò)電壓？

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，變壓器面臨多種過(guò)電壓威脅，這些過(guò)電壓情況若不加以防范與應(yīng)對(duì)，可能會(huì)對(duì)變壓器的絕緣造成嚴(yán)重破壞，影響其正常運(yùn)行甚至導(dǎo)致設(shè)備損壞。

1.操作過(guò)電壓的沖擊

操作過(guò)電壓主要源于系統(tǒng)中的操作行為。例如在空載合閘時(shí)，變壓器繞組會(huì)因電磁暫態(tài)過(guò)程而產(chǎn)生較高的過(guò)電壓。由于變壓器鐵芯存在剩磁，當(dāng)合閘瞬間電源電壓與剩磁電壓相位合適時(shí)，就會(huì)疊加出遠(yuǎn)高于額定電壓的過(guò)電壓值。另外，空載切合線路操作也會(huì)引發(fā)操作過(guò)電壓。在開(kāi)斷空載線路時(shí)，線路中的電感和電容會(huì)發(fā)生能量轉(zhuǎn)換與振蕩，產(chǎn)生高頻暫態(tài)過(guò)電壓，這種過(guò)電壓會(huì)沿著線路傳播并作用于變壓器，可能導(dǎo)致變壓器繞組絕緣的局部放電，長(zhǎng)期積累會(huì)使絕緣性能下降，威脅變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.大氣過(guò)電壓的危害

大氣過(guò)電壓多由雷電活動(dòng)引起，可分為直擊雷和繞擊雷。直擊雷是雷電直接擊中變壓器或其附近的電力設(shè)施，瞬間釋放出巨大能量，產(chǎn)生極高的過(guò)電壓。這種過(guò)電壓幅值極高，可達(dá)數(shù)百萬(wàn)伏甚至更高，會(huì)對(duì)變壓器的絕緣造成直接擊穿破壞，使變壓器繞組短路等嚴(yán)重故障發(fā)生。繞擊雷則是雷電繞過(guò)避雷線擊中導(dǎo)線，進(jìn)而將過(guò)電壓引入變壓器所在的電力系統(tǒng)。雖然繞擊雷發(fā)生概率相對(duì)較低，但一旦發(fā)生，同樣會(huì)對(duì)變壓器造成嚴(yán)重?fù)p害，因?yàn)槠洚a(chǎn)生的過(guò)電壓也遠(yuǎn)超變壓器的絕緣耐受水平，可能導(dǎo)致變壓器的絕緣層被擊穿，引發(fā)電力事故。

3.諧振過(guò)電壓的風(fēng)險(xiǎn)

諧振過(guò)電壓是由于電力系統(tǒng)中的電感和電容元件在特定條件下發(fā)生諧振而產(chǎn)生的。當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)匹配，如變壓器的電感與線路的電容等形成諧振回路，且在外部激勵(lì)（如操作、故障等）作用下，就可能引發(fā)諧振現(xiàn)象。諧振時(shí)，電壓會(huì)急劇升高，可能達(dá)到額定電壓的數(shù)倍。這種諧振過(guò)電壓會(huì)使變壓器承受過(guò)高的電壓應(yīng)力，加速絕緣老化，而且由于諧振可能持續(xù)一段時(shí)間，長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)電壓作用會(huì)使變壓器內(nèi)部絕緣逐漸損壞，最終導(dǎo)致絕緣擊穿，嚴(yán)重影響變壓器的可靠性和使用壽命。

總之，運(yùn)行中的變壓器會(huì)遭受操作過(guò)電壓、大氣過(guò)電壓和諧振過(guò)電壓等多種過(guò)電壓情況。電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)人員必須充分認(rèn)識(shí)這些過(guò)電壓的產(chǎn)生機(jī)理和危害，采取有效的防護(hù)措施，如安裝避雷器、優(yōu)化操作流程、調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)等，以保障變壓器免受過(guò)電壓的侵害，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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