NO319911B1 - Transformator med beskyttelsesanordning - Google Patents

Transformator med beskyttelsesanordning Download PDF

Info

Publication number
NO319911B1
NO319911B1 NO985634A NO985634A NO319911B1 NO 319911 B1 NO319911 B1 NO 319911B1 NO 985634 A NO985634 A NO 985634A NO 985634 A NO985634 A NO 985634A NO 319911 B1 NO319911 B1 NO 319911B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
transformer
voltage
transient
low
earth
Prior art date
Application number
NO985634A
Other languages
English (en)
Other versions
NO985634D0 (no
NO985634L (no
Inventor
Rodney Meredith Doone
Stuart Williams
Original Assignee
Bowthorpe Ind Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bowthorpe Ind Ltd filed Critical Bowthorpe Ind Ltd
Publication of NO985634D0 publication Critical patent/NO985634D0/no
Publication of NO985634L publication Critical patent/NO985634L/no
Publication of NO319911B1 publication Critical patent/NO319911B1/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/04Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B5/00Non-enclosed substations; Substations with enclosed and non-enclosed equipment
    • H02B5/01Earthing arrangements, e.g. earthing rods

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en transformator i eller for et elektrisk kraftdistribusjonssystem for å omforme den høye distribusjonsspenningen i systemet til en lav tjenestespenning, der transformatoren har en jordforbindelse og høyspenningssiden av transformatoren innbefatter en transientavleder som er koblet mellom hver høyspen-ningsterminering på transformatoren og nevnte jordforbindelse, der transformatoren har en nøytral terminering på sin lavspenningsside, og der transformatoren er forsynt med en transientspennings fastspenningsanordning koblet mellom nevnte nøytrale terminering og nevnte jordforbindelse.
Dessuten vedrører oppfinnelsen et elektrisk kraftdisrribusjonssystem som omfatter en slik transformator som er stolpemontert.
Videre vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for å beskytte en distribusjonstransformator i et elektrisk kraftdistribusjonssystem mot virkningen av et lynnedslag, idet
nevnte elektriske kraftdistribusjonssystem innbefatter autogjenlukkingskretsbryteranordninger som reagerer på en følt jordfeilstrøm på en kraftlinje koblet til høyspenningssiden på transformatoren for temporært å bryte den respektive kretsen under en tidsperiode før automatisk gjenlukking og reenergisering av kretsen for å teste vedvarighet av nevnte
jordfeil, hvorpå, etter en viss tidsperiode og dersom jordfeilen vedvarer, kretsbryteranordningene igjen vil bli åpnet, idet distribusjonstransformatoren har et jordet hus, og der en transientspennings fastspenningsanordning kobles mellom den nøytrale terminering på lavspenningsviklingen hos transformatoren og den jordede transformatorens hus.
Oppfinnelsen vedrører således generelt forbedringer knyttet til eller relatert til elektrisk kraftdistribusjon og nærmere bestemt vedrører beskyttelsen av kraftdistribusjonstransformatorer, slik disse anvendes i United Kingdom (UK) og andre steder for omforming av de høye spenninger som anvendes for kraftoverføring til de lave spenninger som anvendes for husholdnings- og industrielle installasjoner, mot de ugunstige virkninger fra lynnedslag. Oppfinnelsen er særlig, men ikke utelukkende, knyttet til stolpemonterte elektriske kraftdistribusjonstransformatorer.
Der finnes mer enn 1 million kraftdistribusjonstransformatorer i UK for omforming av 11 kV kraftdistribusjonsspenning til 400 V fase-til-fase spenningen for husholdnings/in-dustriell bruk, og der finnes mange flere slike transformatorer i kontinental Europa der distribusjonsspenningen fortrinnsvis er 20 kV. I tillegg til tre-fase transformatorer som vanlig anvendes for industrielle tilfeller, finnes der en-fase transformatorer for husholdnings- eller lette industrielle situasjoner. Majoriteten av slike transformatorer er stolpemontert.
Hvert år finnes der i UK mange tusen tilfeller av slikt i stolpemonterte transformatorer under lynaktivitet. Disse er blitt tilskrevet lynnedslag enten på eller nær overliggende høyspennings kraftdistribusjonsledninger som er koblet til transformatorene eller på metallhusene for selve transformatorene. For å beskytte transformatorene mot slike opp-tredener, har det lenge vært vanlig å tilveiebringe en jordforbindelse til transformatorhuset og å tilveiebringe transientavlederanordninger som er koblet mellom høyspen-ningstermineringene på transformatoren og dens jordede hus. Slik det er velkjent, er en transientavleder en anordning slik som eksempelvis et gnistgap som normalt har meget høy resi stans, men som gir en lav resistans gjennom vei under høyspenning.
Mekanismen hvorved transformatorer kan få skade ved lynnedslag til tross for tilveiebringelse av høyspennings transientavlederbeskyttelse har ikke vært forstått og har vært gjenstand for mye diskusjon over et betraktelig antall av år. Transformatorer er relativt kostbare anordninger og svikt hos disse gir opphav til vesentlig kostnad ikke bare ved utskiftningskostnader, men også det som skyldes avbruddet som bevirkes til elektrisi-tetsforbrukere på grunn av svikten i deres elektrisitetstilførsel.
GB-A-390 102 beskriver et antall av tiltak for å beskytte distribusjonstransformatorer mot lynnedslag. Ifølge et forslag tilhørende kjent teknikk og beskrevet i GB-A-390 102 blir et utladningsgap som har en sammenbruddsspenning som er mindre enn sammen-bruddsstyrken for transformatorens isolasjon anbrakt i kretsen for å beskytte transformatoren og lede vekk transientspenninger, idet anordningen for distribusjonstransformatorer omfatter tilveiebirngelsen av et overslagspunkt, i form av bøssinger av pinnetypen mellom transformatorvindingen og transformatorens hus. For stolpemontert utstyr blir denne løsning, som nødvendiggjør at transformatorhuset må kobles til jord, hevdet i GB-A-390 102 å være uønsket ettersom det utsetter arbeidsfolk for risiko og ikke mulig-gjør lukking av lysbuen når overslag opptrer.
I henhold til et annet tidligere kjent forslag som er nevnt i GB-A-390 102 blir lynstop-pere koblet til hver elektrisk leder som er koblet til transformatoren, idet lynstopperne er jordet for å sikre avløp for transientpotensialer som søker å komme inn i transformatoren. Læren ifølge GB-A-390 102 er at denne beskyttelsesmetode er utilstrekkelig så fremt ikke resistansen i jordforbindelsen er relativt lav og den elektriske lengden av den jordede lederen er relativt kort, ettersom ellers et høyt transientpotensial vil bygges opp på viklingen og medfører isolasjonsskade.
Oppfinnelsen ifølge GB-A-390 102 muliggjør at høyspenningsbaserte elektriske utlad-ningsanordninger kan kobles mellom hver av terminalene på høyspenningsviklingen av transformatoren og transformatortanken, og en lavspenningsbasert elektrisk utladningsanordning kan kobles mellom tanken og den jordede nøytrale del av lavspenningsviklingen. Resistanselementer er foreslått tilveiebrakt i serie med hver utladningsanordning for å begrense følgestrøm, og en selvslukkende, lysbuegaptype av utladningsanordning kombinert med et motstandselement er beskrevet. Høyspenningsutladningsanordningene sies å ha en sammenbruddsspenning som er tilstrekkelig høy til at en lysbueutladning ikke vil bli initiert av den vanlige dynamiske spenning som tilføres høyspenningslednin-gen, og lavspenningsutladningsanordningen sies å ha en nettspenning som er høyere enn den normale spisspenning for lavspenningsviklingen.
Av forskjellige grunner, hvorav noen vil bli forklart i det etterfølgende, blir ingen av de tiltak som er beskrevet i GB-A-390 102 anvendt i nåværende distribusjonstransforma-torinstallasjoner.
Det er blitt foretatt undersøkelser vedrørende problemet med lynbevirket transformatorsvikt i samarbeid med East Midlands Electricity PLC som, i fellesskap med andre elek-trisitetsselskaper innenfor UK har vært plaget av et uakseptabelt nivå av transformatorsvikt. De undersøkelser som er blitt foretatt har fritatt transformatorprodusenter fra noe ansvar og har ført til det som man antar er sviktmekanismen og til en relativt enkel løs-ning.
En vanlig distribusjonstransformatorinstallasjon i UK vil typisk være stolpemontert med et hus jordkoblet til transformatorens metallhus og løper ned langs stolpen til der den er koblet til et antall av jordstaver av metall som er slått inn i bakken ved stolpens basis.
Hver høyspenningstransformatorterminering, idet der er en slik terminering for hver fase hos en tre-fase transformator og der er to slike termineringer for en ensartet transformator, har koblet til seg en respektiv transientavleder eller transientstopperanordning som tilveiebringer en bane til jord via transformatorhuset og husets jord for lynnedslagtransi-enter. På lavspenningssiden av transformatoren er der tilsvarende termineringer og der det finnes i tillegg en nøytral terminering, og den nøytrale terminering er koblet til en nøytral jordleder som løper ned langs stolpen og er koblet til en nøytral jord dannet av én eller flere metallstenger som er slått inn i bakken. Vanlig praksis tilsier at denne nøy-trale jord bør være plassert mellom 3 og 5 meter fra transformatorhusets jord.
Man har funnet at resistansen til jord for transformatorhusets jord typisk er av størrelses-orden 10 ohm. I tilfellet av et lynnedslag på en eller flere av høyspenningskraftlednin-gene som er koblet til transformatoren, virker den tilhørende eller de tilhørende transientavledere til å beskytte høyspenningsviklingen hos transformatoren. Dette resulterer typisk i at en 10 KAmp 8/20 mikrosekunders strøm flyter gjennom transientavlederen/- avlederne til jord via den typiske 10 ohm transformatorhus jordverdien. En 8/20 mikrosekunders transientstrøm er en som når topp etter 8 mikrosekunder og avtar til halvparten av sin toppverdi i løpet av 20 mikrosekunder. Denne 10 KA transient som strømmer gjennom nevnte 10 ohm transformatorhus jordresistans resulterer i at transformatorhuset transientmessig stiger til en spenning lik 100 kV, og denne høye spenningstransient fremkommer mellom transformatorhuset og lavspenningsviklingen hos transformatoren hvor den er koblet til nøytraljord. Høyspenningsviklingene hos en 11 kV transformator vil nå typisk ha en impulsspenning motstandsevne lik 75 kV eller 95 kV, mens lavspenningsviklingene typisk har kun en motstandsevne for en 25 kV eller 30 kV impulsspenning, idet dette er et trekk ved transformatorens konstruksjon. Anvendelsen av en 100 kV transient på transformatorhuset kan således, ifølge det som er blitt funnet, resultere i et sammenbrudd hos isolasjonen i transformatorens lavspenningsvikling ved dens nærmeste punkt til huset, med det resultatet at en høy transientstrøm flyter fra transformatorens hus til og gjennom lavspenningsviklingen og til jord via den nøytrale jordlederen. De foretatte undersøkelser har fastslått at denne mekanisme er ansvarlig for svikten hos transformatorer under lynaktivitet, nemlig at lynstrømmer som passerer til transformatorens hus gjennom transientavledere koblet til høyspenningstermineringene på transformatoren, kan gi opphav til transientspenninger på transformatorens hus som overskrider spenningsmotstandsnivået for lavspenningsviklingen. I tillegg kan påleggingen av 100 kV transienten på lavspenningsviklingen i transformatoren resultere i langt høyere transientspenninger på høyspenningsviklingene som et resultat av transformatorens operasjon, og dette kan også bevirke skade.
Etter å ha fastslått at ovenfor beskrevne mekanisme er ansvarlig for transformatorsvikt under lynaktivitet, er løsningen på problemet med hensyn til hvorledes man skal unngå slik svikt klart å tilveiebringe overspenningsbeskyttelse for lavspenningsviklingen og dette kan oppnåes ved tilveiebringelse av en transientspennings fastspenningsanordning, f.eks. en passende høyspenningsnormert transientstopperanordning som beskrevet i GB-B-2 188 199 som er koblet mellom lavspenningens nøytral og transformatorens hus. Transientstopperanordningen må ha en nominell spenningsverdi på grunn av at bruken av en transientstopper med en kontinuerlig driftsspenning som er lik eller ikke vesentlig større enn lavspenningstilførselen, idet dette er læren ifølge GB-A-390 102, ikke ville være tilfredsstillende, ettersom prematur svikt hos stopperen ville opptre i tilfellet av en fase-til-jordfeil som oppstår på høyspenningssiden av transformatoren.
Elektrisk kraftdistribusjonssystemer innbefatter autogjenlukkende kretsbryteranordnin-ger som, som reaksjon på en avfølt jordfeilstrøm på en kraftledning bevirket av eksempelvis et ekorn som kortslutter en terminering på høyspenningssiden av en transformator, vil initielt bryte den respektive krets under en periode lik typisk 10 sekunder (død-tid) og vil så automatisk lukke på ny og reenergisere kretsen. Skulle kretsen fortsatt ha en permanent jordfeil på seg, kan beskyttelsen ta inntil 10 sekunder før åpning av krets-bryteren finner sted. Den transiente spenningsfastspenningsanordningen som er tilveiebrakt for beskyttelse av lavspenningsviklingen må være i stand til å motstå, uten svikt, spenningen som den ville bli utsatt for med en slik hendelse.
For at en transientspennings fastspenningsanordning som er koblet mellom lavspenningens nøytrale terminering på transformatorviklingen og transformatorhuset følgelig skal være i stand til å tilveiebringe den nødvendige beskyttelse, må anordningen oppfylle de følgende krav, nemlig: (a) den må være i stand til å motstå, for gjenopprettingsperioden for autogjenluk-kingskretsbryteranordningen, spenningen som den vil bli utsatt for når en jordfeiltilstand eksisterer på høyspenningssiden av transformatoren, og (b) den må være i stand til å fastspenne spenningen på transformatorhuset i forhold til den nøytrale terminering av lavspenningstransformatorens vikling til under motstandsegenskapspenningen for lavspenningsviklingen i tilfellet av et lynnedslag på en eller flere av høyspenningsledningene som er koblet til transformatoren.
For et 11 kV kraftdistribusjonssystem som anvendt i UK, ville disse krav være tilfreds-stilt av en transientspennings fastspenningsanordning som er i stand til å motstå uten
svikt en spenning lik 7 kV i 10 sekunder og i stand til å fastspenne spenningene til spenningen på den nøytrale terminering hos lavspenningsviklingen i transformatoren til ikke høyere enn 20 kV for lynstrømmer lik 10 KA. En vanlig 6 kV normert metalloksid tran-
siemstopper som i øyeblikket fremstilles av Bowthorpe EMP Limited, Stevenson Road, Brighton, Sussex, England, som type nr. EGA6 tilfredsstiller disse krav.
For å avhjelpe de ulemper eller mangler som er knyttet til den kjente teknikk, kjennetegnes den innledningsvis nevnte transformator ved at nevnte transientspennings fastspenningsanordning er valgt slik at den er i stand til å fastspenne spenningen på nevnte nøy-trale terminering til under motstandsevnespenningen for transformatorens lavspenningsvikling når, ved bruk av transformatoren, et lynnedslag på høyspenningssiden av transformatoren bevirker én eller flere av nevnte transientavledere til å tre i virksomhet for derved å utlade lynnedslaget til jord og derved utsette transformatorens jordforbindelse for en transienthøyspenning. Videre kjennetegnes det innledningsvis nevnte elektriske kraftdistribusjonssystemet ved at lavspenningstransientstopperne er tilveiebrakt på en neste hossittende stolpe nedstrøms i forhold til lavspenningssiden av transformatoren, idet nevnte lavspenningstransientstoppere kobler lavspenningsledningene til jord, og den innledningsvis nevnte fremgangsmåte kjennetegnes ved at transientspenningens fastspenningsanordning velges (a) til å begrense transientspenningen på transformatorhuset til under motstandsevnespenningen for lavspenningstransformatorviklingen i tilfellet av et lynnedslag og (b) til å være i stand til å motstå under nevnte tidsperiode en jordfeiltilstand på høyspenningssiden av transformatoren.
Ytterligere utførelsesformer av transformatoren fremgår av de vedlagte krav 2-12. Oppfinnelsen skal ytterligere forklares i det etterfølgende med henvisning til de vedlagte tegninger.
Fig. 1 er et en-fase kretsskjema som viser en tidligere kjent transformatorinstallasjon, og
fig. 2 viser hvorledes transformatorinstallasjonen ifølge den foreliggende oppfinnelse avviker fra den tidligere kjente installasjonen.
Idet det først vises til fig. 1, representerer denne en en-fase på en typisk 3-fase transformatorinstallasjon som tidligere anvendt i UK for å transformere 11 kV kraftoverførings-spenning til en fase-til-fasetjenestespenning lik 400 V. Andre faser i installasjonen har
en ekvivalent struktur. Tre-fase viklingene på høyspenningssiden av transformatoren vil vanligvis være koblet i en delta-konfigurasjon, og tre-fase viklingene på lavspenningssiden vil vanligvis være stjernekoblet med nøytralpunktet jordet.
Transformatoren 1 består av henholdsvis høyspennings- og lavspenningsviklinger 2 og 3 på en kjernekonstruksjon 4, idet disse befinner i et oljefylt eller på annen måte isolert hus eller tank 5 av metall som bærer spredt plasserte isolerende termineringer 6 for viklingene. Tranformatorer av denne type fremstilles i henhold til British Electrical Supply Standards Institute Standard 35-1 og er eksempelvis tilgjengelige fra South Wales Transformers, Treforest, Mid Glamorgan, Wales, UK. Høyspennings transientstoppere eller avledere 7 og 8 blir konvensjonelt koblet mellom høyspenningstermineringene på transformatoren og transformatorhuset og kan eksempelvis omfatte dupleks lysbuegap.
Utplassert blir transformatorens husjordet som tidligere nevnt og en jordingsmotstand Rc-e av størrelsesorden 10 ohm er vanlig. Det er dessuten vanlig å tilveiebringe en sepa-rat jordforbindelse for den nøytrale terminering av lavspenningstransformatorviklingen og dette gir opphav til en motstand Rn-e av samme størrelsesorden som størrelsen av Rc-e>
I tilfellet av et lynnedslag på en kraftledning som er koblet til høyspenningssiden på transformatoren, vil transientstopperen 7 eksempelvis tre i virksomhet for å slippe gjennom lyntransienten til jord. En strøm som er typisk lik 10 KA strømmer gjennom transientstopperen 7 under en periode lik 8-20 mikrosekunder, og gitt jordingsmotstanden Rc-e lik 10 ohm, blir transformatorhuset transientmessig hevet til en spenning lik 100 kV.
Denne 100 kV husspenning fremtrer mellom transformatorhuset og den jordede lavspenningsviklingen 3 på transformatoren og, som nevnt tidligere, overskrider typisk 25 kV motstandsevnespenningen hos lavspenningsviklingene. Transformatorsvikt blir så resultatet når et overslag opptrer mellom transformatorhuset og lavspenningsviklingen. Høyspenningsviklingen på transformatoren kan også skades ettersom oppgradeirngsfor-holdet i transformatoren bevirker en langt høyere spenningstransient påført høyspen-ningsviklingene som et resultat av 100 kV transienten på lavspenningsviklingen.
Fig. 2, som ellers er den samme som fig. 1, viser tilveiebringelsen av en transientspen-ning fastspenningsanordning dannet av en høyspenningstransientstopper 10 koblet mellom den nøytrale termineringen på lavspenningsviklingen 3 og transformatorhuset 5.1 tilfellet av at et lynnedslag, slik som beskrevet ovenfor, gir opphav til en høyspennings-transient mellom transformatorhuset og den nøytrale terminering på lavspenningstransformatorviklingen, vil høyspenningstransientstopperen 10 tilveiebringe en foretrukket utladningsvei sammenlignet med eksempelvis med en vei fra transformatorhuset gjennom det isolerende medium eller over lavspenningstermineringene på transformatoren til den jordede lavspenningsviklingen. Tilveiebringelse av høyspenningstransientstoppe-ren 10 beskytter således lavspenningssiden på transformatoren.
Som tidligere forklart, må høyspenningstransientstopperen 10 fastspenne transformatorhuset til en spenning som ikke overskrider spenningsmotstandsevnen for lavspenningsviklingen. Typisk har lavspenningsviklingen med en E.S.I. Standard 35-1 distribusjons-klassetransformator en spenningsmotstandsevne med nominell verdi lik 25 kV, hvilket betyr at transientstopperen 10 bør fortrinnsvis velges til å fastspenne transformatorhuset til ikke større enn f.eks. 20 kV under lynnedslagstilstander. En ytterligere betraktning, slik som tidligere forklart, er at stopperen 10 bør være i stand til å motstå uten svikt en jordfeiltilstand på høyspenningssiden av transformatoren under en forutbestemt tidsperiode, f.eks. 10 sekunder. En slik jordfeiltilstand, bevirket eksempelvis ved å kortslutte en av transformatorens høyspenningstermineringene til transformatorens hus, setter høy-spenningsledningens spenning på transformatorhuset og gir opphav til en tilsvarende spenning over transientstopperen 10. Kretsbrytere i distribusjonssystemet vil ikke tillate denne tilstand å herske i mer enn en forutbestemt tidsperiode, 10 sekunder i tilfellet av 11 kV effekt distribusjonssystem som anvendes i UK, og transientstopperen 10 må være i stand til å motstå den tilsvarende spenningsbelastning lik 7kV (11 kV/^/~3) i denne perioden. En vanlig transientstopper med 6 kV nominell verdi og av type EGA6 frem-stilt av Bowthorpe EMP Limited, Brighton, Sussex, England i henhold til læren ifølge GB-B-2 188 199 tilfredsstiller disse krav.
Det foretrekkes at i installasjoner, slik som den som er vist ved fig. 2, dannes transient-avlederne 7 og 8 av metalloksid transientstoppere slik som beskrevet i eksempelvis GB-B-2 188 199. Dessuten kan gnistgap tilveiebringes parallelt med høyspenningstransient-stopperne 7, 8 i den hensikt å sikre at en vei til jord forblir tilstede for feilstrøm i tilfellet av en transientstoppersvikt. Tilveiebringelsen av slike gnistgap har i alt vesentlig ingen påvirkning på den foreliggende oppfinnelse.
I områder som er meget utsatt for elektriske stormer kan ytterligere beskyttelse oppnåes ved installasjon av lavspenningstransientstoppere på lavvoltssiden av transformatoren på den neste stolpen nedstrøms i forhold til transformatoren.
Ved utøvelsen av den foreliggende oppfinnelse er det nødvendig å sikre at verdiene av jordveimotstandene Rc-e og R„-e holdes lave. Høyere motstandsverdier vil forverre på-kjenningen på transformatorviklingene.
Idet det således er blitt beskrevet den foreliggende oppfinnelse med henvisning til sær-lige løsninger, skal det klart forståes at modifikasjoner og variasjoner av de beskrevne løsninger er mulige uten å avvike fra oppfinnelsens idé og omfang som angitt i de vedlagte patentkrav. Eksempelvis kan transientstopperen fra Bowthorpe EMP Limited som er av typen nr. EGA6 ansees å være "overkonstruert" for anvendelsen ifølge den foreliggende oppfinnelse og en alternativ, enklere transientstopperutforming kan foretrekkes for transientstopperen 10 som er vist på fig. 2. Dessuten, selv om det foretrekkes at tran-sientstopperne 7 og 8 som er vist på fig. 2 er av metalloksid varistortypen eksemplifisert ved transientstopperen som er beskrevet i GB-B-2 188 199, kunne de ganske enkelt dannes av lysbuegapanordninger, eksempelvis dupleksgap.

Claims (14)

1. Transformator (1) i eller for et elektrisk kraftdistribusjonssystem for å omforme den høye distribusjonsspenningen i systemet til en lav tjenestespenning, der transformatoren har en jordforbindelse (11) og høyspenningssiden (2) av transformatoren innbefatter en transientavleder (7, 8) som er koblet mellom hver høyspenningsterminering (6) på transformatoren og nevnte jordforbindelse (11), der transformatoren har en nøytral terminering (6') på sin lavspenningsside, og der transformatoren er forsynt med en transientspennings fastspenningsanordning (10) koblet mellom nevnte nøytrale terminering (6') og nevnte jordforbindelse, karakterisert ved at nevnte transientspennings fastspenningsanordning (10) er valgt slik at den er i stand til å fastspenne spenningen på nevnte nøytrale terminering (6') til under motstandsevnespenningen for transformatorens lavspenningsvikling (3) når, ved bruk av transformatoren, et lynnedslag på høyspenningssiden (2) av transformatoren bevirker én eller flere av nevnte transientavledere (7, 8) til å tre i virksomhet for derved å utlade lynnedslaget til jord og derved utsette transformatorens jordforbindelse (11) for en transienthøyspen-ning.
2. Transformator som angitt i krav 1, karakterisert ved at motstandsevnespenningen for transformatorens lavspenningsvikling (3) er av størrelses-orden 25 kV, og den transiente spenningens fastspenningsanordning (10) som er koblet mellom nevnte nøytrale terminering (6') og nevnte jordforbindelse (11) er tilpasset til å fastspenne spenningen på nevnte nøytrale terminering (6') til en spenning av størrelses-orden 20 kV.
3. Transformator som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert v e d at den transiente spenningens fastspenningsanordning (10) som er koblet mellom nevnte nøytrale terminering (6') og nevnte jordforbindelse (11) er valgt slik at den er i stand til å motstå under en forutbestemt periode spenningen som den ville bli utsatt for under en jordfeiltilstand på høyspenningssiden (2) av transformatoren.
4. Transformator som angitt i krav 3, karakterisert ved at den høye distribusjonsspenningen i systemet er av størrelsesorden 11 kV og den transiente spenningens fastspenningsanordning (10) som er koblet mellom nevnte nøytrale terminering (6') og nevnte jordforbindelse (11) er valgt slik at den er i stand til å motstå en spenning av størrelsesorden 7 kV.
5. Transformator som angitt i krav 3 eller 4, karakterisert v e d at nevnte forutbestemte tidsperiode er ca. 10 sekunder.
6. Transformator som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at transformatoren er en en-fase transformator.
7. Transformator som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at transformatoren er en tre-fase transformator.
8. Transformator som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte nøytrale terminal (6') er koblet til jordpotensial.
9. Transformator som angitt i krav 8, karakterisert ved at koblingen av nevnte nøytrale terminal (6') til jord skjer ved hjelp av en leder som er se-parat fra koblingen av nevnte jordforbindelse (11) på transformatoren til jord.
10. Transformator som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte transientavledere (7,8) omfatter lysbuegapanordninger.
11. Transformator som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-9, karakterisert ved at nevnte transientavleder (7, 8) omfatter metalloksid varistortransientstoppere.
12. Transformator som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at nevnte transientspennings fastspenningsanordning (10) omfatter en metalloksid varistortransientstopper.
13. Elektrisk kraftdistribusjonssystem omfattende en stolpemontert transformator (1) som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at lavspenningstransientstoppeme er tilveiebrakt på en neste hos-stående stolpe nedstrøms i forhold til lavspenningssiden (3) av transformatoren, idet nevnte lavspenningstransientstoppere kobler lavspenningsledningene til jord.
14. Fremgangsmåte for å beskytte en distribusjonstransformator i et elektrisk kraftdistribusjonssystem mot virkningen av et lynnedslag, idet nevnte elektriske kraftdistirbusjonssy-stem innbefatter autogjenlukkingskretsbryteranordninger som reagerer på en følt jord-feilstrøm på en kraftlinje koblet til høyspenningssiden på transformatoren for temporært å bryte den respektive kretsen under en tidsperiode før automatisk gjenlukking og reenergisering av kretsen for å teste vedvarighet av nevnte jordfeil, hvorpå, etter en viss tidsperiode og dersom jordfeilen vedvarer, kretsbryteranordningene igjen vil bli åpnet, idet distribusjonstransformatoren har et jordet hus (5), og der en transientspennings fastspenningsanordning (10) kobles mellom den nøytrale terminering (6') på lavspenningsviklingen (3) hos transformatoren og den jordede transformatorens hus (5), karakterisert ved at transientspenningens fastspenningsanordning (10) velges (a) til å begrense transientspenningen på transformatorhuset (5) til under motstandsevnespenningen for lavspenningstransformatorviklingen (3) i tilfellet av et lynnedslag og (b) til å være i stand til å motstå under nevnte tidsperiode en jordfeiltilstand på høyspenningssiden (2) av transformatoren.
NO985634A 1996-06-04 1998-12-03 Transformator med beskyttelsesanordning NO319911B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9611623.1A GB9611623D0 (en) 1996-06-04 1996-06-04 Improvements relating to electrical power distribution
PCT/GB1997/001494 WO1997047064A1 (en) 1996-06-04 1997-06-03 Transformer with protection device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO985634D0 NO985634D0 (no) 1998-12-03
NO985634L NO985634L (no) 1999-02-04
NO319911B1 true NO319911B1 (no) 2005-10-03

Family

ID=10794720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO985634A NO319911B1 (no) 1996-06-04 1998-12-03 Transformator med beskyttelsesanordning

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0902998B1 (no)
AU (1) AU728048B2 (no)
DE (1) DE69731381T2 (no)
DK (1) DK0902998T3 (no)
ES (1) ES2231869T3 (no)
GB (3) GB9611623D0 (no)
MY (1) MY125543A (no)
NO (1) NO319911B1 (no)
NZ (1) NZ333449A (no)
PT (1) PT902998E (no)
WO (1) WO1997047064A1 (no)
ZA (1) ZA974865B (no)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103368164B (zh) * 2012-04-01 2016-08-17 华为终端有限公司 一种防雷电路、开关电源和防雷方法
WO2014071479A1 (pt) * 2012-11-12 2014-05-15 Evoluções Energia Ltda Equipamiento eletromagnético captor de elétrons da terra para geração de energia elétrica
US9882373B2 (en) 2014-11-21 2018-01-30 Abb Schweiz Ag System for protection of dry type transformers
CN106610444A (zh) * 2015-10-21 2017-05-03 新巨企业股份有限公司 浪涌电流记录模块
WO2019149385A1 (en) * 2018-01-30 2019-08-08 Abb Schweiz Ag Surge arrestor dimensioning in a dc power transmission system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB309102A (en) * 1927-12-31 1929-04-02 Ig Farbenindustrie Ag Process for the manufacture of condensation products of the benzo-diazine series
GB390102A (en) * 1931-12-01 1933-03-30 Westinghouse Electric & Mfg Co Improvements in or relating to surge-proof electrical transformers
GB441987A (en) * 1934-08-17 1936-01-30 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to protective devices for electric circuits
US3825866A (en) * 1972-06-29 1974-07-23 N Piccione System and apparatus for underground transformer installation
DE2934235A1 (de) * 1979-08-24 1981-03-26 Ant Nachrichtentechnik Gmbh, 71522 Backnang Netzanschluss mit ueberspannungsableitern
US4604673A (en) * 1984-05-14 1986-08-05 General Electric Company Distribution transformer with surge protection device
CA1315336C (en) * 1986-01-29 1993-03-30 Rodney Meredith Doone Electrical surge arrester/diverter
US4881147A (en) * 1987-03-02 1989-11-14 Schaff Jean Paul Protection of sensitive electrical installations against the effects of lightning, and devices proposed for such arrangement
GB8820953D0 (en) * 1988-09-07 1988-10-05 Furse W J & Co Ltd Apparatus suitable for use in protecting electrical installations from transients
US5184270A (en) * 1990-06-13 1993-02-02 Abb Power T&D Company, Inc. Internal arc gap for secondary side surge protection and dissipation of a generated arc

Also Published As

Publication number Publication date
AU728048B2 (en) 2001-01-04
AU2972397A (en) 1998-01-05
ES2231869T3 (es) 2005-05-16
DE69731381T2 (de) 2005-11-03
MY125543A (en) 2006-08-30
EP0902998B1 (en) 2004-10-27
WO1997047064A1 (en) 1997-12-11
EP0902998A1 (en) 1999-03-24
GB2342516B (en) 2000-07-05
NO985634D0 (no) 1998-12-03
GB9711449D0 (en) 1997-07-30
GB9928806D0 (en) 2000-02-02
PT902998E (pt) 2005-01-31
DK0902998T3 (da) 2005-01-03
NO985634L (no) 1999-02-04
GB2342516A (en) 2000-04-12
GB2314219A (en) 1997-12-17
NZ333449A (en) 1999-07-29
GB9611623D0 (en) 1996-08-07
DE69731381D1 (de) 2004-12-02
GB2314219B (en) 2000-03-15
ZA974865B (en) 1998-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9054557B2 (en) Voltage balancing of symmetric HVDC monopole transmission lines after earth faults
US4541030A (en) Protective electric house-wiring switch
Peelo et al. Mitigation of circuit breaker transient recovery voltages associated with current limiting reactors
NO319911B1 (no) Transformator med beskyttelsesanordning
CN111769518A (zh) 一种基于间隙保护和避雷器的电站变压器中性点保护方法
Pillai et al. Grounding and ground fault protection of multiple generator installations on medium-voltage industrial and commercial systems-Part 2: Grounding Methods Working Group report
Burlakov et al. Transients and overvoltages in single-phase high-voltage cable lines
US3348097A (en) Capacitor bank having unbalance detecting protective means
Johnnerfelt et al. Coordination of arrester and disconnector characteristics for optimized application of line arresters
Shirkovets et al. Schemes, Neutral Grounding Treatment and Organization of Ground Fault Relay Protection in 20 kV Networks of Megalopolises
US11705713B1 (en) Network primary feeder self protected transient limiting device
JP5215702B2 (ja) 雷保護装置、雷保護機能付分電盤
Jancke et al. The series capacitor in Sweden
Farnham et al. An analysis of transient and sustained voltages in ground-fault neutralizer systems
Neto et al. Resonant grounding networks: A new perspective for the utilization of MOSA with series spark gaps
RU2040841C1 (ru) Устройство для глубокого ограничения перенапряжений в распределительном устройстве электросети с изолированной или компенсированной нейтралью
Cliff The co-ordination of insulation of high-voltage electrical installations
Heiss et al. Surge arresters for cable sheath preventing power losses in MV networks
Nagpal et al. Damaging Open Pole Over-Voltage Disturbance Initiated by Personnel Incident
Clement et al. Overvoltages on the low voltage distribution networks. Origins and characteristics. Consequences upon the construction of Electricite de France networks
Martin Earth-Leakage protection
Heiß Energie-AG (EAM), Kassel (Germany)
Pryor et al. Overvoltage protection in open air terminal and GIS in the 145 kV distribution system
Dempsey et al. Protection of SF6 Gas Insulated Substations-Industry Survey Results
Merritt et al. Application of lightning and surge protection to well line feeders