主变零序电压保护
(完整版)主变零序保护的知识
主变零序保护的知识1 概述变压器的零序电流保护、变压器间隙电流保护与变压器零序电压保护一起构成了反应零序故障分量的变压器零序保护，是变压器后备保护中的重要组成部分，同时也是整个电网接地保护中不可分割的一部分。
本文就变压器的零序电流保护的一些特点进行介绍。
2 零序电流互感器安装位置对保护的影响零序电流的产生，对保护所体现的故障范围会有很大的影响(对于自耦变压器，零序电流只能由变压器断路器安装处零序电流互感器产生，本文不做讨论)。
下面按故障点的不同展开如下分析(见图1)：由上面的三种故障情况我们可以看到，变压器断路器处零序电流保护只能对安装处母线两侧的故障进行区分，变压器中性点处的零序电流保护只能对变压器高压侧与低压侧故障进行区分。
如果采用断路器处的零序电流保护，则与线路的零序保护概念上基本是相同的，只不过零序方向可以根据电流互感器的极性选择指向主变或指向母线，指向母线则保护的范围只是断路器电流互感器安装处开始，需与线路零序保护配合且范围较小；指向主变，则要同主变另一侧的出线接地保护相配合，比较麻烦。
如果采用主变中性点处的零序电流保护，则保护的范围比断路器处零序电流保护宽一些，同样根据主变中性点零序电流互感器的极性接线可以将中性点零序电流保护分为指向本侧母线或对侧母线，一般采用指向本侧母线，整定配合较清晰方便。
我局目前运行的都是主变中性点零序电流保护，断路器处零序电流保护只有在旁路断路器带主变运行时才可能碰到，但如上面提到，对于主变其他侧有出线接地保护的因为整定配合的困难，此时旁路的零序电流保护宜退出，如为了对主变引线段进行保护，也可对旁路零序电流保护段进行适当保留。
3 变压器中性点电流互感器极性试验一般情况下，零序功率方向要求做带负荷测试，但对于接于变压器中性点套管电流互感器的零序保护，其极性显然是无法用电流二次回路短接人为制造零序电流来检验接线极性正确与否的，因而整组极性试验就显得极为重要。
可以利用直接励磁冲击，在电流互感器线圈二次侧产生的直流响应，用直流毫安或微安表观察指针的摆动来确定极性关系，具体做法见图2。
变压器零序保护与间隙保护
1、主变压器中性点零序过流、间隙过流和零序过压各保护什么类型故障保护整定原则是什么
答：主变压器中性点零序过流、间隙过流和零序过压，是保护设备本身引出线上的接地短路故障的，一般是作为变压器高压侧110——220千伏系统接地故障的后备保护，零序电流保护，是变压器中性接地运行时的零序保护；而零序电压保护是变压器中性点不接地运行时的零序保护；而间隙过流则是用于变压器中性点以放电间隙接地的运行方式中。
零序过流保护，一次启动电流很小，一般在100安左右，时间约秒，零序过压保护，按经验整定为二倍额定相电压，为躲过单相接地的暂态过压，时间通常整定为——秒，变压器220KV侧中性点放电间隙的长度，一般为325毫米，击穿电压的有效值为千伏，当中性点的电压超过击穿电压时，间隙被击穿，零序电流通过中性点，保护时间整定为秒。
浅析主变间隙零序过电压保护动作原因及防范措施
2020年第8期总第399期浅析主变间隙零序过电压保护动作原因及防范措施文清泉（国网四川省电力公司通江县供电分公司，四川巴中636700）2009年08月20日凌晨，巴中市境内遭受雷电暴雨袭击。
03:13:00.508，某110kV 变电站1号主变高后备保护间隙零序电压出口，延时0.3s 跳开通永线152开关、1号主变中压侧301开关、1号主变低压侧901开关，零序电压动作二次值为348.6V ；03:16:46.798，35kV 永沙线353开关、永河线354开关低周减载动作跳闸，动作值为48.8Hz ，造成全站失压，站用电源自动切换至2号外接站用变。
因雷暴雨天气，无法检查室外设备，确定故障原因，08月20日07:13，检查发现110kV 通永线152线路B 、C 相避雷器各动作一次，110kV 母线B 、C 相避雷器各动作一次，1号主变110kV 中性点避雷器动作一次。
07:27全站恢复送电。
1故障前运行方式本站系统连接图及运行方式如图1所示。
110kV Ⅰ段母线：1号主变，1号主变中性点刀闸在分位。
152线路处于运行状态（152作线路和主变高压侧开关用）。
353线路（T 接4个35kV 变电站，且有小水电源）、354线路处于运行状态。
351、352为备用线。
10kV 系统无出线，接有1号站用变及2台电容器组，电容器均热备用。
图1系统连接图及运行方式通永线对侧110kV 变电站系统连接图及运行方式如图2所示。
110kV Ⅰ段母线：1号主变，1号主变中性点刀闸在分位。
110kV Ⅱ段母线：2号主变，2号主变中性点刀闸在分位。
母联1132刀闸在合位。
151线路、152线路、154线路处于运行状态。
153线路处于冷备用状态。
图2通永线对侧110kV 变电站系统连接图及运行方式2事故检查经过本站检查情况：03:13:00.508，故障录波装置启动录波，故障分析为通永线152开关跳闸，Ⅰ母U 0越限，波形分析为Ⅰ母Ua 二次电压几乎为零，Ⅰ母U b 、U c 二次电压升高到115V 左右，Ⅰ母U 0达228V ，持续时间为327.5ms ，1号主变高压侧零流为0。
主变零序保护及中性点不接地保护
什么叫主变零序电压保护？1.中性点直接接地运行时的零序保护变压器零序保护由零序电流保护组成，电流元件接到变压器中性点电流互感器的二次侧。
为提高可靠性和满足选择性，变压器中性点均配置两段式零序电流保护，每段均设置两个延时。
零序保护I段的动作电流延时t1和t2与相邻元件单相接地保护I段相配合。
一般取t1=0.5～1.Os，而取t2=t1+△t为时限阶段。
零序保护I段以t1延时动作于母线解列，以缩小故障影响范围；动作后仍不能消除故障，再以t2延时动作于发变组解列灭磁。
设置I段的目的主要是对付母线及其附近的短路，因这类故障对电力系统影响特别严重，应尽快切除。
零序保护Ⅱ段的动作电流及相应的延时t3和t4与相邻元件零序保护的后备段相配合，而t4=t3+△t。
t3作用于母线解列，t4作用于解列灭磁。
为防止变压器与系统并列之前，在变压器高压侧发生单相接地而误跳母联断路器，零序保护动作于母线解列的出口回路应经主变高压侧断路器的辅助触点闭锁。
2.主变中性点不接地运行时的零序保护22OKV及以上的大型变压器高压绕组均采用分级绝缘，绝缘水平偏低，例如220kV变压器中性点冲击耐压为400kV，l0 min；工频耐压为200kV。
主变不接地运行时，单相接地故障引起的工频过电压将超过变压器中性点绝缘水平。
如220kV主变最高工作电压为242kV，而其中性点不能长时间耐受242/√3=140kV的稳态电压，同时暂态电压值可能高达252kV（取暂态系数为1.8），超过了工频过电压允许值200kV，这时中性点避雷器可能会在暂态过电压下放电。
避雷器按冲击过电压设计，热容量小，在工频过电压下放电后不能灭弧，将造成避雷器爆炸。
另外在系统故障引起断路器非全相跳、合闸时，若发生失步也会使中性点与地之间最高电压超过中性点耐压允许值，甚至引起避雷器爆炸。
对此,前述零序保护往往不能起到保护作用，故目前在变压器中性点装设了放电间隙作为过电压保护。
变压器零序保护与间隙保护
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1、主变压器中性点零序过流、间隙过流和零序过压各保护什么类型故障？保护整定原则是什么？
答：主变压器中性点零序过流、间隙过流和零序过压，是保护设备本身引出线上的接地短路故障的，一般是作为变压器高压侧110——220千伏系统接地故障的后备保护，零序电流保护，是变压器中性接地运行时的零序保护；而零序电压保护是变压器中性点不接地运行时的零序保护；而间隙过流则是用于变压器中性点以放电间隙接地的运行方式中。
零序过流保护，一次启动电流很小，一般在100安左右，时间约0.2秒，零序过压保护，按经验整定为二倍额定相电压，为躲过单相接地的暂态过压，时间通常整定为0.1——0.2秒，变压器220KV侧中性点放电间隙的长度，一般为325毫米，击穿电压的有效值为127.3千伏，当中性点的电压超过击穿电压时，间隙被击穿，零序电流通过中性点，保护时间整定为0.2秒。
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一起110kV主变零序过电压保护动作分析
第 ３ 卷 第 １ 期 ６ ８ ２０ 年 ９ １ ０８ 月 ６日
电 力 系统 保 护 与 控 制
Ｐｏｗｅ ｒＳｙｓｅ ｏ ｅ ｔｏ ｎｄ Ｃｏｎ ｒ ｔ ｍ Ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ａ ｔｏｌ
Ｖｂ１３６Ｎ ｏ． ８ ＿ １ Ｓｅ ｐ．１ ２０ ６， ０８
ｎ ｗｏｒ ｙｓｅ ｅ ｏｎ ｎｃ ． ｔｅ ｈ ｅ ｓ ｎ ｉ ｅ ｒ ｄ， Ｏ ａ ｏｉ ｉ ｉａ ｒ ｂ ｅ ，ｉ ｏ ｅｔ ｋ ｓ ｔ ｍ ｒ ｓ ａ ｅＡｆ ｒｔ ｅ ｒ ａ ｏ ｓｃｌａ ｅ ｔ ｖ ｄ ｓｍ ｌｒｐ ｏ ｌ ｍ ｔｐｒ ｐｏｓ ｓｔ ｅ ｉ ｐｒ ｖｅ ｅ ｔａ ｅｃ ｎｔｒ ｅ ｕ ｅ ｅ ｍ ｏ ｍ ｎ ｎｄ ｔ ｏｕ ｅ ｍ ａｓ ｒ ｈ ｈ
中 图分 类 号 ： Ｔ ７ Ｍ７
文献标识码 ： Ｂ
文 章编 号 ： １７ —４ ５２０ ）８０ ９ —３ ６４３ １（０ ８ １—０ ３０
０ 引言
随着 输 电距 离 的增长 ，输 电电压 的不 断提 高 以 及 防雷保 护技 术 的不 断 改善 ，在 确定 电力 系统 电气 设备 的绝 缘水 平 时 ， 内部 过 电压将 起 到越 来越 重要 的作 用 。 内部 过 电压 是 由于系 统 内部参 数 发生 变化
ｒ ｅＳ ｎａｎ Ｃｅ ０
ｅｅ ｔｏ ｃ ａ ｉ ａ ｔａ ｓ ｕ ｔ ｎ ｏ ｐ ｓｎ ｅ ｅ ｔ ｍｏ ｉ ｅ ｏ ｃ ； ｌｃｒ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｒ ｎ ｄ ｃｉ ； ｏ ｐ ｏ ｉ ｇ ｌ ｃｒ ｏ ｔ ｆ ｒ ｅ ｖ
ｉ ｒｖ ｄ ｃ ｅ ； ｍｐ ｏ ｅ ｓ 零 序 过 电压 保 护 动作 分 析 １
许 涛
（ 夏 电 力公 司 超 高压 电 网运 行 分 公 司 ， 宁 夏 银 川 ７ ０ １ 宁 ０） ５ ０
零序过电压保护原理
零序过电压保护原理
零序过电压保护是一种用于电力系统中的保护装置，用于检测和防止电力系统中的零序过电压情况。
零序过电压是指在电力系统中，三相电压不平衡引起的零序电压超过设定值的情况。
在电力系统中，当出现线路短路、接地故障或者设备故障时，会导致电流发生变化，从而引起电压的变动。
而当电力系统中的故障引起的电流不平衡时，会导致三相电压不平衡，进而产生零序电压。
零序电压会导致设备绝缘损坏、设备过热甚至引起火灾等严重后果。
为了保护电力系统的安全运行，需要使用零序过电压保护装置。
该装置一般由电压互感器、比例元件和继电器组成。
当电力系统中的零序电压超过设定值时，电压互感器将信号传递给比例元件，比例元件将信号放大，并通过继电器触发断路器等设备来切断电路，以保护系统设备的安全运行。
零序过电压保护装置的工作原理是通过检测电力系统中的零序电压大小来确定是否触发保护动作。
零序过电压保护装置的设定值根据系统的额定电压和保护要求来确定。
一般来说，当零序电压超过设定值一段时间后，保护装置才会触发动作。
这样可以避免因瞬时电压波动而误操作。
总之，零序过电压保护装置是电力系统中重要的保护装置，其原理是通过检测零序电压大小来触发保护动作，以保护电力系统设备的安全运行。
浅谈110kV主变后备保护——零序保护
序 电流保 护之间的动作 配合 ，也 能使零序 电流保 护 的保护 范围 相对稳定 ， 体措施是使部分变压器 中性点接地。 具 山西焦化集 团有 限公司现有 的 ６台主变均 引 自明姜 ２ ０ｋ ２ Ｖ 变 电站 ， 司的供 电系统 比较 薄弱 ，１ Ｖ母 线接地 、 公 １ ０ｋ 闪络等 电 网 电压波动对 我公司正常供 电影 响很 大 ，对变压器 绝缘危害也 很 大。随着 山西焦化集团有限公司 １０万 ｔ ５ 焦炉改造 、０万 ｔ ２ 甲 醇 项 目建设 ， 电网的运行方 式经常会改变 ， 对于主变 的中性点也 会 经常改变 ， 而地调要 求公 司 ３ １０ｋ 个 １ Ｖ变 电站 的 ６台主变 中
明 ，一个结构 合理 的电 网是 电网安全稳定 运行最重要 的物质基 础 ， 于一个 以 １０ｋ 对 １ Ｖ电压等级作为主 电源 的系统 而言 ， 于 ６ 对
２ 零序 过流 和 间隙 零序 过流 及零 序过 压保 护原 理
变压器 中性点可接地 或不 接地运行 。接地 变压器对不接地 变压器在系统故 障时以及外部 接地故障引起 的过电流 ，因失去 系统接地点在故 障时引起 的中性点 电压升高 ，均应按规程装设 零 序保 护 ， 它们 是整个 电网接地保护 的组成部 分之一 ， 它的配置 与 整定 必须和 电网接地保护相 配合 。对全绝缘变压 器除装置零 序 电流保护外 ， 要增 设零序过 电压保护 ， 电力 网单相 接地失去 当
科技 情报开发与经济
文章编 号：０ ５ ６ ３ （ ０ １２ — ２ １ ０ １０ — ０ ３ ２ １ ） １０ ０ — ３
Ｓ ＩＴ Ｃ Ｆ Ｒ ＴＯ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｃ － Ｅ Ｈ Ｉ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｄ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｎ ＣＮ Ｍ
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中性点直接接地运行时的零序保护
变压器零序保护由零序电流保护组成，电流元件接到变压器中性点电流互感器的二次侧。
为提高可靠性和满足选择性，变压器中性点均配置两段式零序电流保护，每段均设置两个延时。
零序保护I段的动作电流延时t1和t2与相邻元件单相接地保护I段相配合。
一般取t1=0.5～1.Os，而取t2=t1+△t 为时限阶段。
零序保护I段以t1延时动作于母线解列，以缩小故障影响范围；动作后仍不能消除故障，再以t2延时动作于发变组解列灭磁。
设置I段的目的主要是对付母线及其附近的短路，因这类故障对电力系统影响特别严重，应尽快切除。
零序保护Ⅱ段的动作电流及相应的延时t3和t4与相邻元件零序保护的后备段相配合，而t4=t3+△t。
t3作用于母线解列，t4作用于解列灭磁。
为防止变压器与系统并列之前，在变压器高压侧发生单相接地而误跳母联断路器，零序保护动作于母线解列的出口回路应经主变高压侧断路器的辅助触点闭锁。
主变中性点不接地运行时的零序保护
22OKV及以上的大型变压器高压绕组均采用分级绝缘，绝缘水平偏低，例如220kV变压器中性点冲击耐压为400kV，l0 min；工频耐压为200kV。
主变不接地运行时，单相接地故障引起的工频过电压将超过变压器中性点绝缘水平。
如220kV主变最高工作电压为242kV，而其中性点不能长时间耐受242/√3=140kV的稳态电压，同时暂态电压值可能高达252kV（取暂态系数为1.8），超过了工频过电压允许值200kV，这时中性点避雷器可能会在暂态过电压下放电。
避雷器按冲击过电压设计，热容量小，在工频过电压下放电后不能灭弧，将造成避雷器爆炸。
另外在系统故障引起断路器非全相跳、合闸时，若发生失步也会使中性点与地之间最高电压超过中性点耐压允许值，甚至引起避雷器爆炸。
对此,前述零序保护往往不能起到保护作用，故目前在变压器中性点装设了放电间隙作为过电压保护。
但由于放电间隙是一种比较粗糙的保护，受外界环境状况变化的影响较大，并不可靠，且放电时间不能允许过长。
因此又装设了专门的零序电流电压保护，其任务是及时切除变压器，防止间隙长时间放电，并作为放电间隙拒动的后备。
零序电压元件的输入取自相应的母线电压互感器的开口三角形，用于反应单相接地时的零序过电压，间隙零序电流元件的输入取自放电间隙对地连线的电流互感器，用于反应间隙放电电流。
单相接地后，若放电间隙未动，则零序电压元件（3Uo）动作，经延时t（一般取t≤0.5s）动作于解列灭磁，切除变压器；若间隙零序电流元件(3Io)动作,则瞬时动作于解列灭磁。
零序电压元件3U。
的动作电压应低于变压器中性点绝缘耐压水平,但在电力系统中单相接地且不失去接地中性点的情况下，保护装置不应动作。
定值需经过计算,一般电压互感器二次侧电压为150～180V（α=2～3）。
间隙零序电流元件3I。
的动作电流，根据放电电流的经验数据整定，一般一次动作电流取为100A。
过电压继电器，用作变压器中性点过电压保护元件；过电流继电器用作变压器中性点过电流保护元件。