本系統(tǒng)致力于一種用于變壓器的瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)，更具體地致力于一種抑制由于內(nèi)部諧振而引起的變壓器繞組上的過(guò)壓的、用于三相三角形或y形連接變壓器的過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

干式變壓器常用于中壓電力系統(tǒng)，并且真空式斷路器經(jīng)常用于與干式變壓器的連接中。真空斷路器在特定情況期間在用于操作變壓器時(shí)可能引起過(guò)壓情況。這些過(guò)壓在未安裝瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)時(shí)可能引起變壓器絕緣故障。常見(jiàn)的瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)包括電涌放電器和充油式電涌電容器以及緩沖電涌電容器(rc緩沖器)。

使用真空斷路器的一個(gè)問(wèn)題是可能感應(yīng)被感應(yīng)的瞬態(tài)過(guò)壓。在真空斷路器用以引起多個(gè)再點(diǎn)火的相位角附接到系統(tǒng)的感性負(fù)載斷開(kāi)時(shí)特別是這種情況。在變壓器涌入電流期間或在變壓器次級(jí)側(cè)上的短路期間的斷開(kāi)是不常想到的“感性負(fù)載”的其他示例。即使電涌放電器可以用于在安裝時(shí)限制瞬態(tài)電壓幅度，但可能由于內(nèi)部諧振而在變壓器繞組內(nèi)部達(dá)到高應(yīng)力。

另外，現(xiàn)在使用干式變壓器以便避免與通常用于傳統(tǒng)中壓系統(tǒng)中的充油式變壓器關(guān)聯(lián)的問(wèn)題。充油式變壓器呈現(xiàn)干式變壓器不呈現(xiàn)的獨(dú)特問(wèn)題(例如，油的可能泄露產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題以及油可能著火的可能性)，使得今天常優(yōu)選防爆變壓器。因此，當(dāng)使用干式變壓器時(shí)，也當(dāng)然高度不期望使用呈現(xiàn)關(guān)于充油式變壓器討論的相同或類似問(wèn)題的充油式電涌電容器，雖然與充油式變壓器相比對(duì)于充油式電涌電容器油量更少。

美國(guó)專利第4604673號(hào)專利(‘673專利)公開(kāi)了一種包括用于保護(hù)免于外部雷擊的電涌保護(hù)設(shè)備的分布式變壓器。例如，‘673專利描述了一種裝配有壓敏電阻棧的充油式變壓器，該壓敏電阻棧被安裝在油罐內(nèi)且連接在繞組的中點(diǎn)與繞組的兩端之間。然而，‘673專利未能公開(kāi)或示教一種能夠保護(hù)免于在干式三相變壓器內(nèi)部發(fā)展的內(nèi)部諧振的保護(hù)系統(tǒng)。相反，‘673專利致力于保護(hù)充油式單相架空(桿裝式)配電免于外部雷擊。同樣，‘673專利中所公開(kāi)的單相系統(tǒng)無(wú)法適于三相三角形連接變壓器中。然而，因?yàn)椤?73專利中示教的系統(tǒng)不是使用充油式變壓器的單相系統(tǒng)，所以這不是‘673專利中示教的系統(tǒng)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

那么，需要的是一種用于與干式三相三角形或y形連接變壓器一起使用的瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)。

進(jìn)一步期望提供一種保護(hù)免于由于用于供給所附感性負(fù)載能量和使變壓器與所附感性負(fù)載斷開(kāi)的真空斷路器操作而引起的感應(yīng)瞬態(tài)過(guò)壓的過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)。

更進(jìn)一步期望提供一種負(fù)責(zé)變壓器涌入電流的中斷和變壓器次級(jí)側(cè)上的短路的過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)。

再進(jìn)一步期望提供一種保護(hù)免于由于三相變壓器中的內(nèi)部諧振而引起的感應(yīng)瞬態(tài)過(guò)壓的過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)。

因此，提供一種用于與干式變壓器一起使用的保護(hù)設(shè)備的新配置?？缱儔浩鞯睦@組連接的電涌放電器被分成多個(gè)電涌放電器(例如，兩個(gè)或更多個(gè))，使得除了繞組端子處的連接之外還存在處于沿著繞組的一個(gè)或更多個(gè)位置處的連接。一個(gè)示例是跨變壓器的繞組連接的電涌放電器被分成兩個(gè)，使得存在處于繞組中間位置處的連接。術(shù)語(yǔ)“中間”位置被定義為沿著具有長(zhǎng)度(l)的繞組的距離位于從四分之一l(l/4)至四分之三l(3l/4)的任何地方的可變位置。

應(yīng)理解，電涌放電器到繞組中間位置的連接將有效地緩沖繞組的主諧振，并且防止由于例如內(nèi)部諧振而產(chǎn)生的過(guò)壓。

另外，盡管‘673專利致力于一種用于使免于雷電脈沖應(yīng)力(其為單脈沖應(yīng)力)的保護(hù)的系統(tǒng)，但本發(fā)明致力于一種保護(hù)變壓器免于引起重復(fù)脈沖(該重復(fù)脈沖可能引起內(nèi)部諧振的放大)的多斷路器再點(diǎn)火的系統(tǒng)。電涌放電器到繞組中間位置的連接將起緩沖任意這種諧振的作用。

因此，用于三相三角形或y形連接變壓器的瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)被提供為至少兩個(gè)串聯(lián)連接的電涌放電器跨變壓器繞組中的每一個(gè)連接。還預(yù)期的是兩個(gè)串聯(lián)連接的電涌放電器的中心點(diǎn)連接可以電連接到對(duì)應(yīng)變壓器繞組的中間位置。

系統(tǒng)對(duì)于三角形連接的三相變壓器的總共六個(gè)電涌放電器包括三組(每一組用于一個(gè)繞組)兩個(gè)串聯(lián)連接的電涌放電器。預(yù)期的是各組兩個(gè)串聯(lián)連接的電涌放電器可以被提供在具有三個(gè)端子的單個(gè)殼體中。第一端子對(duì)應(yīng)于第一電涌放電器的一端；第二端子對(duì)應(yīng)于第二電涌放電器的一端；并且第三端子對(duì)應(yīng)于兩個(gè)串聯(lián)連接的電涌放電器的中心點(diǎn)連接。

更進(jìn)一步預(yù)期的是三組電涌放電器可以各機(jī)械固定到板，以便安裝過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)。在其他配置中，三組電涌放電器除了可以機(jī)械固定到板之外，還可以電耦合到板。另外，在另一個(gè)實(shí)施例中，三組電涌放電器可以被包含在整體殼體結(jié)構(gòu)中。

各組電涌放電器還可以被提供有至少一個(gè)放電器分接頭，該至少一個(gè)放電器分接頭可以對(duì)應(yīng)于兩個(gè)串聯(lián)連接的電涌放電器的中心點(diǎn)連接。放電器分接頭可以提供電涌放電器的電連接和機(jī)械固定這兩者，并且可以包括例如金屬板。

更進(jìn)一步預(yù)期的是各組電涌放電器的各殼體還可以包括用于過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)的機(jī)械固定的部件。

根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種用于三相變壓器的瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)的系統(tǒng)，該變壓器包括第一、第二以及第三繞組，該系統(tǒng)包括：具有第一殼體的第一電涌放電器，所述第一電涌放電器與第一繞組并聯(lián)電連接；具有第二殼體的第二電涌放電器，該第二電涌放電器與第二繞組并聯(lián)電連接；具有第三殼體的第三電涌放電器，該第三電涌放電器與第三繞組并聯(lián)電連接；以及板，第一、第二以及第三殼體被固定在該板上。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一、第二以及第三電涌放電器中的每一個(gè)具有中點(diǎn)，使得第一、第二以及第三電涌放電器各被分成多組兩個(gè)串聯(lián)連接的電涌放電器，并且各組電涌放電器的中點(diǎn)分別電連接到第一繞組、第二繞組以及第三繞組的中間位置。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一、第二以及第三繞組中的每一個(gè)具有第一端和第二端，并且從第一端到第二端的距離為長(zhǎng)度(l)，其中，第一、第二以及第三繞組的中間位置位于從l/4至3(l/4)的范圍內(nèi)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一、第二以及第三殼體各包括第一、第二以及第三端子，該第一、第二以及第三端子分別對(duì)應(yīng)于電涌放電器中的每一個(gè)的第一端、中間位置以及第二端。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一、第二以及第三殼體各包括對(duì)應(yīng)于第二端子的至少一個(gè)放電器分接頭。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)放電器分接頭提供電連接和機(jī)械固定這兩者。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，至少一個(gè)放電器分接頭包括金屬板。

一個(gè)實(shí)施例還包括：第四電涌放電器，該第四電涌放電器在第一端處連接到第一電涌放電器的第二端；第五電涌放電器，該第五電涌放電器在第一端處電連接到第二電涌放電器的第二端；以及第六電涌放電器，該第六電涌放電器在第一端處電連接到第三電涌放電器的第二端處，其中，第四、第五以及第六電涌放電器的第二端各電連接到地。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第四電涌放電器被定位在第一殼體中；第五電涌放電器被定位在第二殼體中；并且第六電涌放電器被定位在第三殼體中。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第四、第五以及第六電涌放電器的第二端各電連接到板。

一個(gè)實(shí)施例還包括：第一電容器，該第一電容器與第四電涌放電器并聯(lián)電連接；第二電容器，該第二電容器與第五電涌放電器并聯(lián)電連接；以及第三電容器，該第三電容器與第六電涌放電器并聯(lián)電連接。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一、第二以及第三電容器包括干式電容器。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一、第二以及第三電涌保護(hù)器被包含在單個(gè)整體外殼內(nèi)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，變壓器包括干式變壓器。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，變壓器從由三角形連接變壓器或y形連接變壓器構(gòu)成的組選擇。

對(duì)于本申請(qǐng)，以下術(shù)語(yǔ)和定義應(yīng)應(yīng)用：

如這里所用的術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)絡(luò)”包括所有種類的網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)這兩者，包括因特網(wǎng)，并且不限于任何特定網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

術(shù)語(yǔ)“第一”和“第二”用于區(qū)分一個(gè)元件、組、數(shù)據(jù)、對(duì)象或事物與另一個(gè)，并且不用于指定相對(duì)位置或時(shí)間安排。

如這里所用的術(shù)語(yǔ)“耦合”、“耦合到”、“與……耦合”、“連接”、“連接到”以及“與……連接”各意指構(gòu)成以下內(nèi)容中的一個(gè)或更多個(gè)的兩個(gè)或更多個(gè)設(shè)備、裝置、文件、程序、應(yīng)用、介質(zhì)、組件、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和/或部件之間的關(guān)系：(a)連接，不管是直接的還是借助一個(gè)或更多個(gè)其他設(shè)備、裝置、文件、程序、應(yīng)用、介質(zhì)、部件、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)或部件；(b)通信關(guān)系，不管是直接的還是借助一個(gè)或更多個(gè)其他設(shè)備、裝置、文件、程序、應(yīng)用、介質(zhì)、組件、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)或部件；和/或(c)功能關(guān)系，在該功能關(guān)系中，任意一個(gè)或更多個(gè)設(shè)備、裝置、文件、程序、應(yīng)用、介質(zhì)、組件、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)或部件的操作整體或部分上取決于其任意一個(gè)或更多個(gè)其他設(shè)備、裝置、文件、程序、應(yīng)用、介質(zhì)、組件、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)或部件的操作。

如這里所用的術(shù)語(yǔ)“處理”意指動(dòng)作或一系列動(dòng)作，該動(dòng)作包括例如但不限于連續(xù)或非連續(xù)的、同步或非同步的數(shù)據(jù)的路由、數(shù)據(jù)的修改、數(shù)據(jù)的格式化和/或轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的標(biāo)記或注釋、數(shù)據(jù)的測(cè)量、比較和/或?yàn)g覽，并且可以或可以不包括程序。

在一個(gè)有利實(shí)施例中，提供了一種用于三相變壓器的瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)的系統(tǒng)，變壓器包括第一、第二以及第三繞組，該第一、第二以及第三繞組可以包括例如高壓繞組。系統(tǒng)包括具有第一和第二端的第一電涌放電器和具有第一和第二端的第二電涌放電器。該系統(tǒng)被提供為使得第一電涌放電器的第一端電連接到第一繞組的第一端，并且第一電涌放電器的第二端電連接到第一繞組的中間位置。該系統(tǒng)還被提供為使得第二電涌放電器的第一端電連接到第一繞組的第二端，并且第二電涌放電器的第二端電連接到第一繞組的中間位置。該系統(tǒng)還包括具有第一和第二端的第三電涌放電器和具有第一和第二端的第四電涌放電器。該系統(tǒng)被提供為使得第三電涌放電器的第一端電連接到第二繞組的第一端，并且第三電涌放電器的第二端電連接到第二繞組的中間位置。該系統(tǒng)更進(jìn)一步地被提供為使得第四電涌放電器的第一端電連接到第二繞組的第二端，并且第四電涌放電器的第二端電連接到第二繞組的中間位置。該系統(tǒng)更進(jìn)一步地包括具有第一和第二端的第五電涌放電器和具有第一和第二端的第六電涌放電器。該系統(tǒng)被提供為使得第五電涌放電器的第一端電連接到第三繞組的第一端，并且第五電涌放電器的第二端電連接到第三繞組的中間位置。最后，該系統(tǒng)被提供為使得第六電涌放電器的第一端電連接到第三繞組的第二端，并且第六電涌放電器的第二端電連接到第三繞組的中間位置。

本發(fā)明及其特定特征的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將從以下附圖和所附具體實(shí)施方式的考慮變得更清楚。

附圖說(shuō)明

圖1和圖2是現(xiàn)有技術(shù)中配置的示意圖。

圖3是本發(fā)明的有利實(shí)施例的示意圖。

圖4是本發(fā)明的另一個(gè)有利實(shí)施例的示意圖。

圖5是根據(jù)圖3的示意圖。

圖6是根據(jù)圖5的示意圖。

圖7a是可以用于圖5中的集成電涌放電器系統(tǒng)的立體圖。

圖7b是根據(jù)圖7a的集成電涌放電器系統(tǒng)的示意圖。

圖7c是根據(jù)圖5的三角形配置中的集成電涌放電器系統(tǒng)的示意圖。

圖7d是根據(jù)圖10的y形配置中的集成電涌放電器系統(tǒng)的示意圖。

圖7e是根據(jù)圖10的y形配置中的集成電涌放電器系統(tǒng)的示意圖。

圖7f是根據(jù)圖10的y形配置中的集成電涌放電器系統(tǒng)的示意圖。

圖8a是根據(jù)圖7a的電涌放電器的圖。

圖8b是根據(jù)圖8a的電涌放電器的圖。

圖8c是根據(jù)圖8a的電涌放電器的圖。

圖9a是根據(jù)圖5和圖10的用于過(guò)壓保護(hù)的系統(tǒng)的圖。

圖9b是根據(jù)圖5和圖10的用于過(guò)壓保護(hù)的系統(tǒng)的圖。

圖9c是根據(jù)圖5和圖10的用于過(guò)壓保護(hù)的系統(tǒng)的圖。

圖9d是根據(jù)圖9c的用于過(guò)壓保護(hù)的系統(tǒng)的頂視圖的圖。

圖10是根據(jù)圖3的示意圖。

圖11是根據(jù)圖10的示意圖。

圖12a是可以用于圖3中的集成電涌放電器系統(tǒng)的立體圖。

圖12b是根據(jù)圖12a且包括到地的電涌保護(hù)器的示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參照附圖，在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記貫穿附圖指定對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)。

圖1和圖2各描繪了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的已知電涌放電器系統(tǒng)30，其中，具有三個(gè)繞組10、12、14的三相三角形連接變壓器(圖1)被提供有各從各自相中的一個(gè)電連接到地的電涌放電器16、18、20。替代地，圖2描繪了具有三個(gè)繞組10、12、14的三相y形連接變壓器被提供有各從各自相中的一個(gè)連接到地的電涌放電器16、18、20。

雖然圖1和圖2中顯示的配置為變壓器提供一些保護(hù)，但這些配置不消除所感應(yīng)的瞬態(tài)過(guò)壓，該瞬態(tài)過(guò)壓可能由于例如為了供給感性負(fù)載能量或斷開(kāi)感性負(fù)載或在變壓器涌入電流期間或變壓器次級(jí)側(cè)上的短路期間斷開(kāi)而使用真空斷路器而引起。同樣，雖然圖1和圖2的結(jié)構(gòu)提供一些電涌保護(hù)，但它們不消除可能在變壓器繞組內(nèi)部由于變壓器繞組的內(nèi)部諧振而達(dá)到的高應(yīng)力。

圖3表示本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施例，其中，圖示了三個(gè)初級(jí)繞組102、104、106。在該實(shí)施例中，一組串聯(lián)連接的電涌放電器120、122與繞組102并聯(lián)連接；一組串聯(lián)連接的電涌放電器128、130與繞組104并聯(lián)連接；并且一組串聯(lián)連接的電涌放電器134、136與繞組106并聯(lián)連接。

串聯(lián)連接的電涌放電器120、122的中心點(diǎn)124也電連接到繞組102的中間位置。電涌放電器120、122到繞組102中點(diǎn)的連接將起緩沖繞組的主諧振的作用，并且防止由于例如內(nèi)部諧振而引起的過(guò)壓。

電涌放電器128、130與繞組104并聯(lián)連接，并且具有電連接到繞組104中間位置的中心點(diǎn)132。同樣，電涌放電器134、136與繞組106并聯(lián)連接，并且具有電連接到繞組106中間位置的中心點(diǎn)138。

應(yīng)注意，因?yàn)樵撆渲每捎糜诓煌渲?包括例如，三角形連接配置、y形連接配置等)，所以圖3中既未描繪相連接，也未描繪繞組連接。

圖4是類似于關(guān)于圖3顯示的實(shí)施例的、本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，然而，多于兩個(gè)電涌放電器連接到各繞組。在該示例中，四個(gè)電涌放電器120、121、122、123(還可以被表示為電涌放電器1-1、1-2、2-1、2-2)與彼此串聯(lián)連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，來(lái)自圖3的單個(gè)電涌保護(hù)器120可以被分割為起如圖4所示的兩個(gè)電涌放電器的作用。因此，雖然圖4中描繪且關(guān)于圖4描述了四個(gè)電涌放電器，但這不排除電涌放電器120、121包括被分割為起兩個(gè)單獨(dú)電涌放電器作用的單個(gè)電涌放電器。關(guān)于與各種繞組并聯(lián)連接的其他電涌保護(hù)器同樣如此。

另外，電涌放電器120、121之間的連接點(diǎn)電連接到繞組102的位置125，并且電涌放電器122、123之間的連接點(diǎn)電連接到繞組102的位置127。

四個(gè)另外電涌放電器128、129、130、131(還可以被表示為電涌放電器3-1、3-2、4-1、4-2)被描繪為與彼此串聯(lián)連接。另外，電涌放電器128、129之間的連接點(diǎn)電連接到繞組104的位置133，并且電涌放電器130、131之間的連接點(diǎn)電連接到繞組104的位置135。最后，四個(gè)另外電涌放電器134、135、136、137(還可以被表示為電涌放電器5-1、5-2、6-1、6-2)被描繪為與彼此串聯(lián)連接。另外，電涌放電器134、135之間的連接點(diǎn)電連接到繞組106的位置139，并且電涌放電器136、137之間的連接點(diǎn)電連接到繞組106的位置141。雖然已經(jīng)選擇特定數(shù)量的電涌放電器來(lái)圖示本發(fā)明，但應(yīng)注意，還可以根據(jù)期望使用不同數(shù)量(例如，更大數(shù)量或更小數(shù)量)的電涌放電器。

再次，因?yàn)樵撆渲每捎糜诓煌渲?包括例如，三角形連接配置、y形連接配置等)，所以圖4中未描繪相或繞組連接。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，描繪了瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)100。在該配置中，顯示了包括三個(gè)初級(jí)繞組102、104、106的干式三相三角形連接變壓器。圖5中還顯示的是斷路器結(jié)構(gòu)108、110、112，該斷路器結(jié)構(gòu)分別連接到三相變壓器的各相。在一個(gè)實(shí)施例中，斷路器結(jié)構(gòu)可以包括真空斷路器，真空斷路器受電力系統(tǒng)控制器(未顯示)控制且經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接來(lái)連接。

圖5中還描繪的是電涌放電器114、116、118，這些電涌放電器在一端處連接到三相變壓器的各相中的每一個(gè)，并且在第二端處各連接到地。

根據(jù)本發(fā)明，一組串聯(lián)連接的電涌放電器120、122在相a與相b之間與繞組102并聯(lián)連接。串聯(lián)連接的電涌放電器120、122的中心點(diǎn)124也電連接到繞組102的中間位置。

串聯(lián)連接的電涌放電器120、122的中心點(diǎn)124在圖5中被圖示為連接到繞組102的中點(diǎn)。然而，應(yīng)注意，中心點(diǎn)124可以連接到繞組102的中間位置126。例如，中間位置126被圖示為沿著繞組102的長(zhǎng)度延伸的虛線方括號(hào)。將理解，中間位置126不限于僅為繞組102的確切中點(diǎn)，而是可以包括從繞組102長(zhǎng)度大約1/4至大約3/4的任何地方的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，電涌放電器120、122的尺寸可以基于沿著繞組102的長(zhǎng)度的中間位置的定位來(lái)選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，電涌放電器120、122可以被提供有允許所選中間位置的不同配置的多個(gè)分接頭。例如，多個(gè)分接頭可以等距離提供，諸如2個(gè)分接頭(1/3&2/3)或3個(gè)分接頭(1/4、1/2&3/4)。替代地，分接頭可以非等距離提供，諸如2個(gè)分接頭(1/2、3/4)或3個(gè)分接頭(1/3、1/2&3/4)等。

圖5中還顯示了電涌放電器128、130，該電涌放電器與繞組104并聯(lián)連接，并且具有電連接到繞組104中間位置的中心點(diǎn)132。同樣，電涌放電器134、136與繞組106并聯(lián)連接，并且具有以在上面之前關(guān)于繞組102描述的方式電連接到繞組106中間位置的中心點(diǎn)138。

圖6是與圖5中顯示的系統(tǒng)類似的系統(tǒng)100的示意圖，但系統(tǒng)100還包括電容器140、142、144(這些電容器可以是干式電容器)的添加，這些電容器中的每個(gè)分別跨電涌放電器114、116、118并聯(lián)連接。以該方式，電容器140、142、144從三個(gè)相中的每一個(gè)的一個(gè)連接到地，這提供變壓器針對(duì)多個(gè)斷路器再點(diǎn)火的有效保護(hù)。該保護(hù)在斷路器結(jié)構(gòu)108、110、112如之前描述的包括真空斷路器且與附接到系統(tǒng)的感性負(fù)載來(lái)斷開(kāi)時(shí)變得特別重要。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，電容器140、142可以包括純電容器或緩沖電容器二者之一，緩沖電容器包括與各電容器串聯(lián)連接的電阻器(所謂的rc緩沖器)。

圖7a是瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)100中的集成電涌放電器系統(tǒng)200的圖。這里，九個(gè)電涌放電器114、116、118、120、122、128、130、134、136被不同地分成三組。各組串聯(lián)連接的電涌放電器被提供在單個(gè)殼體中，其中，電涌放電器116、120、122被定位在殼體141中；電涌放電器118、134、136被定位在殼體143中；并且電涌放電器114、130、128被定位殼體145中。

還描繪的是被定位在各殼體上的多個(gè)端子。例如，殼體141被描繪為包括端子146、148、150。在該結(jié)構(gòu)中，端子146對(duì)應(yīng)于可以電連接到相a(例如，如圖5中顯示)的電涌放電器120的第一端；端子148對(duì)應(yīng)于可以包括中心點(diǎn)124的電涌放電器120、122的第二端；而端子150對(duì)應(yīng)于可以電連接到相b(參見(jiàn)圖5)的電涌放電器122的第一端。圖9a中描繪了放電器塊/殼體的框圖，并且該框圖圖示了集成電涌放電器系統(tǒng)200的一個(gè)結(jié)構(gòu)。還應(yīng)注意，端子150還可以包括連接到相b的電涌放電器116的第一端，而電涌放電器116的第二端172連接到板170，該板隨著它電連接到地而包括接地端子。以該方式，可以在殼體141中提供三個(gè)電涌放電器。

剩余的殼體143和145在結(jié)構(gòu)上與關(guān)于殼體141描述的類似。例如，殼體143包括端子152、154、156。端子152對(duì)應(yīng)于可以電連接到相b(圖5)的電涌放電器134的第一端；端子154對(duì)應(yīng)于可以包括中心點(diǎn)138的電涌放電器134、136的第二端；而端子156對(duì)應(yīng)于可以電連接到相c(圖5)的電涌放電器136的第一端。還應(yīng)注意，端子156還可以包括連接到相c的電涌放電器118的第一端，而電涌放電器118的第二端連接到板170，該板電連接到地。同樣，殼體145包括端子158、160、162。在該結(jié)構(gòu)中，端子158對(duì)應(yīng)于可以電連接到相c(圖5)的電涌放電器130的第一端；端子160對(duì)應(yīng)于可以包括中心點(diǎn)132的電涌放電器130、128的第二端；而端子162對(duì)應(yīng)于可以電連接到相a(圖5)的電涌放電器128的第一端。端子162還可以包括連接到相a的電涌放電器114的第一端，而電涌放電器114的第二端連接到板170，該板電連接到地。

殼體141、143、145大體被伸長(zhǎng)，其中，端子146、152、158被分別定位在殼體141、143、145的第一端164、166、168處。圖7a中還描繪了板170，該板在該實(shí)施例中被成形為伸長(zhǎng)桿，并且殼體141、143、145的第二端172、174、176分別被機(jī)械且電固定到該板。地分接頭178被提供在板170中，使得地連接可以快速且容易地電連接到板170，以如之前討論的為電涌放電器114、116、118提供接地連接。

圖5和圖6中描繪的配置提供一些不同的優(yōu)點(diǎn)，這些不同的優(yōu)點(diǎn)包括但不限于：短電連接和低阻抗使得能夠進(jìn)行免于過(guò)壓的高時(shí)間導(dǎo)數(shù)的保護(hù)以及增加的保護(hù)距離和保護(hù)等級(jí)導(dǎo)致更低過(guò)壓。

此外，應(yīng)理解，關(guān)于圖5和圖6的三角形連接配置描述關(guān)于圖7a描述的互連。然而，集成電涌放電器系統(tǒng)200同樣適用于三角形連接變壓器的其他相序，并且適用于如將關(guān)于圖10和圖11描述的y形連接配置。

圖7b是對(duì)應(yīng)于圖7a中所示的集成電涌放電器系統(tǒng)200的示意圖。因?yàn)橐呀?jīng)關(guān)于圖7a描述互連，所以這里將不再描述它們。

圖7c、圖7d、圖7e以及圖7f是根據(jù)圖7b的示意圖，但顯示了如由互連各種線圈的虛線指示的、用于三角形連接變壓器(圖7c)或用于y形連接變壓器(圖7d、圖7e&圖7f)的互連。如可以從附圖看到的，集成電涌放電器系統(tǒng)200可與不同的變壓器配置一起使用。在圖7d中，沿著下端子150、156、162提供y形連接點(diǎn)，其中，可替代地，在圖7e中，沿著頂部端子146、152、158提供y形連接點(diǎn)。更進(jìn)一步地，在圖7f中，沿著底部端子172、174、176提供y形連接，并且在上端子148、154、160處接入相。如圖7c至圖7f所示，存在可以根據(jù)期望互連的許多不同配置，并且因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員可以想到可以與本發(fā)明一起使用的許多不同配置，所以之前示例不意指窮盡所有可能的配置。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖8a至圖8c，圖8a描繪了堆疊形成電涌放電器120的各種金屬氧化物塊(被標(biāo)記為“mo”)。應(yīng)注意，雖然關(guān)于圖8a討論了殼體140，但描述還適用于殼體142、144。同樣，堆疊金屬氧化物塊以形成電涌放電器122；并且堆疊金屬氧化物塊以形成電涌放電器116。

分接頭148、150在所指示位置處提供到金屬氧化物塊的電連接，并且分別對(duì)應(yīng)于端子148、150。圖8b和圖8c分別是分接頭148、150的剖面圖。圖8b指示分接頭148延伸完全穿過(guò)形成分接頭148的金屬板；而圖8c指示分接頭150延伸僅部分穿過(guò)形成分接頭150的金屬板。以該方式，分接頭148不僅可以用于到中間位置126的電連接，還提供到繞組102的機(jī)械固定。

圖8b和圖8c中還描繪了徑向包圍mo塊的絕緣層180，但具有在成型絕緣層180后接入金屬間隔件的開(kāi)口。預(yù)期的是延伸穿過(guò)電涌放電器的分接頭148可以用于在包括例如中間分接頭的繞組上的分接頭位置處直接連接到變壓器。

另外，固定分接頭和僅連接分接頭的方位可以不同，以允許最短的連接引線可行，這提高過(guò)壓保護(hù)。

更進(jìn)一步預(yù)期的是，可以使用一個(gè)或若干分接間隔件，并且取決于所需要的保護(hù)，分接頭之間的電壓不必相同。同樣，可以使用用于電連接的各種部件，包括插入、(摩擦)焊接、鉚接、(例如借助絕緣進(jìn)行的)連接的“射入”、成型處理之后車螺紋的應(yīng)用、成型之后借助間隔件鉆孔以形成分接頭等)。

mo塊還可以取決于所需的保護(hù)等級(jí)和能量處理需要來(lái)選擇。作為一個(gè)示例，高場(chǎng)mo塊的使用即使在與更高系統(tǒng)電壓一起使用時(shí)也提供緊湊的放電器配置。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖9a至圖9d，圖示了各種配置的多端子電涌放電器(例如，3個(gè)或4個(gè)端子)。這些電涌放電器可以被直接組裝或固定在變壓器的線圈、磁軛、框架、殼體或繞組上。例如，圖9a中所示的系統(tǒng)基本上對(duì)應(yīng)于圖7中描繪的實(shí)施例，而圖9b中的系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于不同的實(shí)施例，在該實(shí)施例中，代替將電涌放電器114、116、118的第二端連接到安裝板，第二端可以經(jīng)由電纜連接來(lái)連接。以該方式，獨(dú)立殼體140、142、144可以各獨(dú)立機(jī)械和電連接/固定到變壓器繞組。

圖9c和圖9d顯示了又一個(gè)實(shí)施例，在該實(shí)施例中，代替具有獨(dú)立的殼體，電涌放電器被定位在整體的結(jié)構(gòu)中(圖9d顯示了圖9c的頂視圖)。該實(shí)施例提供單個(gè)緊湊設(shè)備，并且可以或可以不具有用于連接到地的集成安裝板。

圖10描繪了瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)100的另一個(gè)配置。在該配置中，顯示了包括三個(gè)初級(jí)繞組102、104、106的干式三相y形連接變壓器。還顯示了分別連接到如由虛線指示的三相變壓器的各相的斷路器配置108、110、112。如之前陳述的，斷路器結(jié)構(gòu)可以包括真空斷路器，該真空斷路器受電力系統(tǒng)控制器(未顯示)控制且經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接來(lái)連接。

電涌放電器114、116、118被顯示為在一端處連接到三相變壓器的各相中的每一個(gè)，并且在第二端處各連接到地。圖10中還顯示了用于y形連接配置且從中性點(diǎn)電連接到地的電涌放電器115。

一組串聯(lián)連接的電涌放電器120、122與彼此串聯(lián)連接，并且跨相a與中性點(diǎn)連接之間的繞組102連接。串聯(lián)連接的電涌放電器120、122的中心點(diǎn)124還電連接到繞組102的中間位置。

串聯(lián)連接的電涌放電器120、122的中心點(diǎn)124被顯示為連接到繞組102的中點(diǎn)。如之前陳述的，中心點(diǎn)124可以連接到繞組102的中間位置126。中間位置126被圖示為沿著繞組102的長(zhǎng)度延伸的虛線方括號(hào)。將理解，中間位置126不限于僅為繞組的確切中點(diǎn)102，而是可以包括從繞組102長(zhǎng)度大約1/4至大約3/4的任何地方的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，電涌放電器120、122的尺寸可以基于沿著繞組102的長(zhǎng)度的中間位置的定位來(lái)選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，電涌放電器120、122可以被提供有允許所選中間位置的不同配置的多個(gè)分接頭。例如，多個(gè)分接頭可以等距離提供，諸如2個(gè)分接頭(1/3&2/3)或3個(gè)分接頭(1/4、1/2&3/4)。替代地，分接頭可以非等距離提供，諸如2個(gè)分接頭(1/2、3/4)或3個(gè)分接頭(1/3、1/2&3/4)等。

電涌放電器128、130如圖10中顯示的跨繞組104連接，并且具有電連接到繞組104中間位置的中心點(diǎn)132。同樣，電涌放電器134,136如指示的跨繞組106連接，并且具有以之前在上面關(guān)于繞組102描述的方式電連接到繞組106中間位置的中心點(diǎn)138。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖11，結(jié)構(gòu)類似于圖10，然而，已經(jīng)向結(jié)構(gòu)添加電容器140、142、144。

電容器140、142、144(可以為干式電容器)可以分別各跨電涌放電器114、116、118并聯(lián)連接。以該方式，電容器140、142、144從三個(gè)相中的每一個(gè)的一個(gè)連接到地，這提供變壓器針對(duì)多個(gè)斷路器再點(diǎn)火的有效保護(hù)。該保護(hù)在斷路器結(jié)構(gòu)108、110、112包括真空斷路器且如之前描述與附接到系統(tǒng)的感性負(fù)載來(lái)斷開(kāi)時(shí)變得特別重要。

雖然已經(jīng)在附圖(三角形連接的圖5和圖6；y形連接的圖10和圖11)中描繪了用于電涌保護(hù)器的各種配置和繞組配置，但可以設(shè)想的是本發(fā)明概念可以與許多不同的配置一起使用。

現(xiàn)在參照?qǐng)D12a和圖12b，連同對(duì)應(yīng)的示意圖(圖12b)一起呈現(xiàn)了(圖12a)瞬態(tài)過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)100中的集成電涌放電器系統(tǒng)300的說(shuō)明。集成電涌放電器系統(tǒng)300除了不是各殼體141、143、145包括三個(gè)電涌放電器之外與集成電涌放電器系統(tǒng)200類似，殼體141、143、145各包括兩個(gè)電涌放電器。另一個(gè)電涌放電器115連接在y點(diǎn)連接與地之間。

雖然已經(jīng)參照零件、特征等的特定結(jié)構(gòu)描述了本發(fā)明，但它們不旨在窮盡特征的所有可能結(jié)構(gòu)，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)際上將可確定許多其他修改例和變型例。