论文导读：变压器中性点接地方式有三种：1）不接地。变压器中性点接地方式不同，在其中性点上出现的过电压幅值也不同，所以过电压保护方案也不同。
关键词：110KV变压器，中性点，接地方式，零序保护
变压器中性点接地方式有三种：1）不接地；2）直接接地；3）经电抗器接地。再分细些，则直接接地可分为部份接地和全部接地两种；而经电抗器接地可分为经消弧线圈接地和经小电抗接地两种。变压器中性点接地方式不同，在其中性点上出现的过电压幅值也不同，所以过电压保护方案也不同。在多台变压器并列运行的变电站，主变中性点一般采用部分接地的运行方式。对于中性点不接地的变压器，其外部故障的后备保护，过去采用零序互跳保护或中性点间隙保护两种方法。
1.110KV变压器中性点部分接地方式的缺点
1.1间隙距离难选
对间隙的要求为发生“失地”情况时应动作，“有地”情况时发生单相接地故障不应动作。控制动作的手段就是间隙距离的调整。通常裸露在大气中的棒间隙放电电压分散性很大，而且还要考虑空气间隙放电与固体沿面放电的关系。
1.2继电保护难选
中性点部分接地电网均设有防止出弧立不接地状态的继电保护。具体为零序过压和间隙过流。“失地”保护不可靠，经常有误动情况出现，一是电网发生接地故障时，与故障线路无关的其他主变间隙过流动作跳闸；二是供电线路故障时，受电端主零序过压在电源侧开关跳闸前动作跳闸。
1.3避雷器难选
为了兼顾防雷和内过电压，通常中性点的保护方式为避雷器与间隙并列运行。对避雷器的要求为在雷电过电压下应动作，在工频或内部过电压下不应动作。对有间隙的传统的避雷器FZ或FCZ型而言，即灭弧电压要高，冲击放电电压要低，这在目前国内生产的标准系列产品中是找不到的。
2.110KV变压器中性点经小电抗接地方式的优点
2.1接地方式统一，继保装置简化
不存在部分中性点不接地的变压器，自然不会出现弧立的不接地电网，因此防“失地”的继保装置可以省略。众所周知继保装置越简单，可靠性越高。
2.2中性点部分接地方式的优点全部保留
中性点部分接地方式的优点是：（1）可采用简单可靠的零序继电保护；（2）断路器遮断容量不受单相短路电流的限制；（3）单相接地对通讯线路的干扰也较小。当变压器中性点经小电抗接地时，只要小电抗阻值选择适当，就可以起到变压器中性点部分接地作用。
2.3绝缘水平要求降低，保护方案易选
110kV变压器中性点经小电抗接地后，中性点绝缘水平可采用20kV级。即工频1min耐压55kV，全波冲击耐压125kV。绝缘水平要求下降是以不会出现高幅值过电压为基础的，这意味着原变压器中性点经小电抗接地后可省去原有的避雷器和棒间隙等设备，而且保护是可靠的。
3.对110KV变压器中性点小电抗的技术要求
3.1热稳定
一般主要变压器热稳定时间为2s，因此要求小电流在流过最大单相短路电流时，其热稳定时间也为2s。其长期工作电流约为最大零序电流的0.12倍。
3.2 绝缘水平
一般应与变压器中性点绝缘水平相同。110kV变压器中性点绝缘水平为35kV级时，小电抗绝缘水平也为35kV级，由于有充足的裕度，可省去避雷器。
3.3阻抗及阻抗特性
阻抗值为变压器零序电抗的1/3。变压器零序电抗一般计算方法很复杂，需作试验确定。对三相双绕组的变压器，与实测数据相比，误差小于1.5%，对三相三线绕组变压器，与实测数据相比，误差小于6.2%。在最大和最小运行方式下，在流过小电抗的最大单相短路电流范围内保持阻抗为线性。论文参考网。
4.110KV变压器零序保护配置
对于中性点不接地的变压器，其外部故障的后备保护，过去采用零序互跳保护或中性点间隙保护两种方法。
4.1零序互跳保护
变压器中性点零序过电流动作时先跳开中性点不接地变压器的保护方式，称为零序互跳。零序互跳保护显而易见的缺点是：①有选择性切除故障的概率只有50%；②母线故障时没有选择性， 会扩大停电范围； ③零序过流保护时间整定必须和主变相间保护配合，对保护整定配合不利； ④必须在2台变压器同时停运时才能进行互跳试验，条件苛刻，二次接线容易错误。
4.2变压器中性点间隙保护
间隙保护采用的方法是在变压器中性点加装放电间隙及间隙电流互感器，并与母线TV开口三角零序过电压保护共同组成。采用间隙保护明显的优点是：①作为变压器本体的设备保护，无需和其他保护配合，整定简单；②动作过程具有选择性，只隔离故障部分，不会扩大停电范围。
5.110KV变压器中性点全部接地运行对系统的影响
变压器中性点全部接地运行对系统具有一定的负面影响。论文参考网。
1.在变压器投入运行或线路重合闸过程中，有时会使在同一线路上运行的中性点接地变压器产生由励磁涌流引起的，幅值较大而且衰减较慢，并带有较大直流分量的零序电流。较容易造成送电不成功或重合闸不成功。
2.变压器中性点全部接地，使系统零序阻抗大幅度降低，由此造成不对称接地故障短路电流明显增大。有效接地系统中应尽量采用部分变压器中性点接地方式，以限制单相接地短路电流，降低对通信系统的干扰。
3.在部分线路或变压器检修、停运以及系统运行方式变化时，零序网络及零序阻抗值发生较大的变化，各支路零序电流大小及分布也会产生较大的变化。从保护整定配合出发，则要求保持变电站零序阻抗基本不变。
6.110kV变压器零序保护存在的问题
1.目前已经投运的110 kV变电站，大多数只装设中性点棒间隙而没有相应的保护，这种配置有弊无利，当电网零序电压升高到接近额定相电压时，所有中性点不接地的变压器均同时感受到零序过电压。对于低压侧无电源的终端变压器，如果没有配置完整的间隙电流保护及零序过电压保护，应解除中性点棒间隙或人为增大间隙距离，避免间隙抢先放电。论文参考网。
2.对于内桥接线的变电站，中性点接地变压器零序电流第一时限跳900和100母分不是最佳的方案。在目前没有零序过电压保护的情况下，若因10kV转电等原因存在临时低压电源，则不接地变压器就存在过电压的危险。因此，在110 kV侧已装设三相电压互感器的前提下，增加零序过电压保护是简便易行的安全措施。
3.对于保护变压器中性点绝缘而言，零序过电压保护比间隙电流保护更重要，零序过电压保护通常和间隙电流保护一起共同构成变压器中性点绝缘保护。所以仅设置间隙电流保护而没有零序过电压保护是不够完善的，特别是当间歇性击穿时，放电电流无法持续，间隙电流保护将不起作用。
7.110KV变压器中性点接地方式控制以及零序保护改进措施
1.已经投入运行的大部分110 kV终端变电站，由于目前尚未配置母线TV开三角零序电压保护以及中性点间隙电流保护，为避免中性点间隙抢先放电，应将原先装设的中性点棒间隙拆除或人为增大间隙距离。
2.今后设计的110 kV变电站，高压侧宜考虑采用三相电压互感器，设置零序过电压保护和变压器中性点间隙电流保护。这种配置可以提供灵活的运行方式，适应将来电网结构的变化。
3.对于内桥接线变电站，主变中性点零序电流保护第一时限应切除另一台不接地变压器，避免扩大停电范围或者可能出现的工频过电压。
4.确保110 kV系统为有效接地系统。防止误操作是最根本的办法，保证电源端变压器110kV侧中性点有效接地。
5.带电源变压器失去接地中性点后可能成为非有效接地系统，因此，对于电源端变压器或者将来可能带电源的变压器，在设计阶段就应考虑配置完整的中性点间隙保护，包括中性点零序过电流保护，中性点间隙电流保护以及母线开三角零序电压保护。
6.在110 kV馈出线路上，不论并接几台变压器，在电源侧中性点接地的情况下，各终端变压器中性点可以不接地运行。在实际运行中，首先选择低压侧临时带电源的变压器，其次考虑高压侧没有断路器的变压器，最后选择离电源端距离最短的变压器中性点接地即可。
【参考文献】
[1] 孙万忠.高压变压器中性点接地方式［J］.四川电力技术，1998.
[2] 李昌国.变压器中性点零序保护的选择性问题［J］.四川电力技术，1997.
|
