淺談變壓器中性點間隙保護

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1、甘肅電力技術(shù)l3淺談變壓器中性點間隙保護萬婭勤(蘭州供電公司甘肅省蘭州市730050)【摘要】通過對電力系統(tǒng)變壓器中性點運行特點的介紹，闡述了分級絕緣變壓器配置中性點問隙保護的必要性，并對變壓器中性點間隙保護的基本原理、整定原則及實際應(yīng)用中的問題進行了詳細敘述?！娟P(guān)鍵詞】變壓器中性點保護放電間隙中性點間隙保護1引言以及對因失去接地中性點引起的變壓器中性點電壓升高，應(yīng)按規(guī)定裝設(shè)后備保護。在電力系統(tǒng)運行中，為了將零序電流限制在一2．1全絕緣變壓器定的范圍內(nèi)(對系統(tǒng)中各零序電流保護定值進行整中性點直接接地運

2、行時，對單相接地引起的變定時的要求)，對變壓器中性點接地運行的數(shù)量有壓器過電流，應(yīng)配置二段式零序電流保護，其動作所規(guī)定。在多臺變壓器并列運行的變電站，變壓器電流與相關(guān)線路零序過電流保護相配合。每段保護中性點一般采用部分接地的運行方式。根據(jù)可設(shè)兩個時限，并以較短時限動作于縮小故障影響GB／T14285—2o06<繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)范圍，或動作于本側(cè)開關(guān)，以較長時限動作于斷開程》規(guī)程規(guī)定：與llOkV及以上中性點直接接地電網(wǎng)變壓器各側(cè)斷路器。此外，在中性點不接地運行時，連接的降壓變壓器、升壓變壓

3、器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，要配置零序過電壓保護，當(dāng)電力網(wǎng)發(fā)生單相接地且對外部單相接地短路引起的過電流，應(yīng)裝設(shè)接地短失去接地中性點時，零序過電壓保護延時動作斷開路后備保護，該保護宜考慮能反映電流互感器與斷變壓器各側(cè)斷路器。路器之間的接地故障。在llOkV、220kv中性點直接2．2分級絕緣變壓器接地的電力網(wǎng)中，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)有電源的變壓器中性點為限制此類變壓器中性點不接地運行時可能出不接地運行時，對因失去接地中性點引起的變壓器現(xiàn)的中性點過電壓，在變壓器中性點應(yīng)裝設(shè)放電間中性點電壓升高，還應(yīng)增設(shè)零序過電壓保護。隙。此

4、時應(yīng)裝設(shè)用于中性點直接接地和經(jīng)放電間隙對于分級絕緣的變壓器，中性點則是變壓器繞接地的兩套零序過電流保護。此外，還應(yīng)增設(shè)零序組絕緣的薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，過電壓保護。用于中性點直接接地運行的變壓器裝接地變壓器因中性點接地，則中性點不會受到系統(tǒng)設(shè)二段式零序電流保護；用于經(jīng)間隙接地的變壓器，過電壓的威脅；但不接地變壓器，因中性點不接地，則中性點絕緣將會受到系統(tǒng)過電壓的損壞。因此，應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)間隙放電的零序過電流保護和零序過電為了限制此類變壓器在不接地運行時可能出現(xiàn)中性壓保護。當(dāng)變壓器所接的電力網(wǎng)

5、失去接地中性點，點過電壓，在變壓器中性點應(yīng)裝設(shè)放電間隙。又發(fā)生單相接地故障時，此電流電壓保護延時動作，斷開變壓器各側(cè)斷路器。21lOkV、220kV系統(tǒng)變壓器中性點保護的配變壓器中性點裝設(shè)放電間隙主要是防止變壓器置原則中性點絕緣遭受危險的工頻過電壓及諧振過電壓而在1lOkV、220kV中性點直接接地的電力網(wǎng)中，損壞。根據(jù)DL／T62O一1997<交流電氣裝置的過電壓當(dāng)?shù)蛪簜?cè)有電源的變壓器中性點可能接地運行或不保護和絕緣配合》的有關(guān)規(guī)程規(guī)定：接地運行時，對外部單相接地短路引起的過電流，1)有效接地系統(tǒng)可

6、能形成局部不接地系統(tǒng)，14淺談變壓器中性點間隙保護低壓側(cè)有電源的變壓器不接地中性點應(yīng)裝設(shè)間隙。信號2)經(jīng)驗算(如斷路器操作出現(xiàn)非全相或嚴重不同期)產(chǎn)生較危險鐵磁諧振過電壓的主變壓器不接地中性點應(yīng)裝設(shè)間隙?？?中性點間隙保護的作用及原理3．1原理接線間隙保護的作用是保護中性點不接地變壓器中性點的絕緣安全。在變壓器中性點對地之間安裝一個擊穿間隙，這樣在變壓器不接地運行時，若因某‘?J種原因變壓器中性點對地電位升高到不允許值時，s一變壓器中性點接地開關(guān)的輔助觸點，當(dāng)變壓器中性點間隙擊穿，產(chǎn)生間隙電流；另外，

7、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障接地運行時，S閉合，否則打開。造成全系統(tǒng)失去接地點時，接地故障時母線TV的開圖2保護邏輯框圖口三角形繞組兩端將產(chǎn)生很大的3U0電壓。變壓器間隙保護是用流過變壓器的中性點間隙壓及動作延時的整定值不需要與其他保護配合。電流及TV開口三角電壓作為危及中性點安全判據(jù)來4．1動作電流實現(xiàn)的。保護的原理接線如圖1。因正常情況下放電間隙回路無電流，裝在放電間隙回路的零序過電流的動作值與變壓器的零序阻抗、間隙放電的電弧電阻等因素有關(guān)，難以準確計算。根據(jù)間隙放電電流經(jīng)驗數(shù)據(jù)，當(dāng)流過擊穿間隙的電流大于或等于

8、100A時保護動作，即：---lO0／nT式中：10op一保護的動作電流值，A；nT一間隙TA的變比。4．2動作電壓動作電壓按發(fā)生單相接地故障時保護安裝處可能出現(xiàn)的最大零序電壓整定，即：U=n5o—l8O)圖1保護原理接線圖式中：3．2中性點間隙保護的動作方程及邏輯圖U一保護的動作電壓(二次值)，V。間隙保護的動作方程：電網(wǎng)正常運行時，三相電壓對稱，開口三角繞組3I，≥I娜或3Uo≥lj引出端子上的電壓Uat、X-為三相二次電壓之相量和，式中：其值為零，