運行中的變壓器可能遭受幾種過電壓？

在電力系統運行過程中，變壓器面臨多種過電壓威脅，這些過電壓情況若不加以防范與應對，可能會對變壓器的絕緣造成嚴重破壞，影響其正常運行甚至導致設備損壞。

1.操作過電壓的沖擊

操作過電壓主要源于系統中的操作行為。例如在空載合閘時，變壓器繞組會因電磁暫態過程而產生較高的過電壓。由于變壓器鐵芯存在剩磁，當合閘瞬間電源電壓與剩磁電壓相位合適時，就會疊加出遠高于額定電壓的過電壓值。另外，空載切合線路操作也會引發操作過電壓。在開斷空載線路時，線路中的電感和電容會發生能量轉換與振蕩，產生高頻暫態過電壓，這種過電壓會沿著線路傳播并作用于變壓器，可能導致變壓器繞組絕緣的局部放電，長期積累會使絕緣性能下降，威脅變壓器的安全穩定運行。

2.大氣過電壓的危害

大氣過電壓多由雷電活動引起，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施，瞬間釋放出巨大能量，產生極高的過電壓。這種過電壓幅值極高，可達數百萬伏甚至更高，會對變壓器的絕緣造成直接擊穿破壞，使變壓器繞組短路等嚴重故障發生。繞擊雷則是雷電繞過避雷線擊中導線，進而將過電壓引入變壓器所在的電力系統。雖然繞擊雷發生概率相對較低，但一旦發生，同樣會對變壓器造成嚴重損害，因為其產生的過電壓也遠超變壓器的絕緣耐受水平，可能導致變壓器的絕緣層被擊穿，引發電力事故。

3.諧振過電壓的風險

諧振過電壓是由于電力系統中的電感和電容元件在特定條件下發生諧振而產生的。當系統參數匹配，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（如操作、故障等）作用下，就可能引發諧振現象。諧振時，電壓會急劇升高，可能達到額定電壓的數倍。這種諧振過電壓會使變壓器承受過高的電壓應力，加速絕緣老化，而且由于諧振可能持續一段時間，長時間的過電壓作用會使變壓器內部絕緣逐漸損壞，最終導致絕緣擊穿，嚴重影響變壓器的可靠性和使用壽命。

總之，運行中的變壓器會遭受操作過電壓、大氣過電壓和諧振過電壓等多種過電壓情況。電力系統運行維護人員必須充分認識這些過電壓的產生機理和危害，采取有效的防護措施，如安裝避雷器、優化操作流程、調整系統參數等，以保障變壓器免受過電壓的侵害，確保電力系統安全穩定運行。

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