霓虹灯变压器特点及后备保护

电子式霓虹灯变压器的负载特性。冷阴极霓虹灯是在灯管内的低气压惰性气体被高压击穿后，产生辉光放电而发光。霓虹灯进入正常辉光放电状态时，维持恒定放电电流的灯管压降不很高，通常为一个恒定值。一个10m长的霓虹灯，一般起辉电压约为15kV左右，灯管工作电压约为8～10kv左右，工作电流约为20～60mA。适应霓虹灯这种工作特性的电源即俗称漏磁变压器的电感式霓虹灯变压器。

它实质上是一高漏抗变压器，图中曲线a是变压器的负载特性曲线，曲线和横轴的交点是变压器的短路电流，它大于灯管的工作电流。曲线和纵轴的交点是变压器输出端的空载电压，此电压高于灯管的起动电压。曲线b是冷阴极辉光放电霓虹灯的伏安特性曲线。曲线a、b的交点p就是霓虹灯的稳定工作点。电子式霓虹灯变压器和电感式产品一样，也是一个高漏抗变压器，其负载特性也是非线性的。但是它的起辉电压、工作电压和工作电流均比电感式的低一些，这是由于它的工作频率高所决定的。

用电磁型或静态型继电器组屏成的110 kV变压器保护，除一套主保护外，各侧都只配一套后备电流保护，其动作时限与线路过流保护按阶梯原则配合整定。变电站的10 kV出线过流保护动作时限考虑与线路上的避雷器及跌落式熔断器配合，其时限一般都不会小于1．0 s。考虑两台变压器并列运行时，其中一台变压器过流不影响另外一台变压器的正常运行，其过流保护还须设二段时限，以第一时限跳分段断路器，第二时限跳本变压器断路器。这样一来，变压器10 kV后备保护时限都在2．0 s以上。

因此当发生10 kV线路出口近区故障而线路保护或断路器拒动及10 kV母线故障时（包括母线电压互感器一次侧，所用变一次侧及各出线断路器与主变电流互感器之间的一次回路），反应在短路电流值上都相当于变压器故障，其值可达变压器额定电流的数十倍，这样大的短路电流对一次电气设备的动稳定和热稳定都将构成严重威胁，切除故障的时间愈长后果愈严重。在各电网中均发生过因主变后备保护动作时间过长，而造成主变电流互感器烧毁甚至主变烧毁的事故。有的地方，虽然上述事故未烧毁主变，但巨大的短路电流较长时间流过变压器，严重地影响了主变的使用寿命，缩短检修周期甚至给变压器留下事故隐患，因此有必要给主变的低压侧增加一套快速切除母线故障及出线近区故障的后备保护。

快速后备保护。电网主变低压侧只有一套电流保护，要满足出线保护的近后备作用，又要满足快速切除母线故障是无法做到的，只有在现有的过流保护之外另增设一套限时电流速断保护，其动作电流按该侧母线相间故障有1．3左右的灵敏度整定，动作时限仅须比相邻级的电流速断保护（0 s）大一个Δt时间即可（以躲过出线近端故障），这样就大大缩短了动作时间，起到了母线故障的主保护作用。根据上述并结合电网中现有设备情况，新增限时电流速断保护应满足以下要求：（1）整套保护组合在一起，避免现场连接多只继电器接线的麻烦，体积小方便安装。（2）采用数字式静态继电器，满足现场整定及维护简单可靠的要求。（3）采用新型原理的静态电流继电器，在CT饱和时能可靠动作。

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