110kV变压器中性点接地方式与零序保护配置
中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护
•3I0（1） =
•3E •2 +
•两相接地短路的零序电流为：
•3I0（1,1）=•
•3E +2
•单相接地
•= •+ •+
•故障点的等效零序电势
•故障点的等效正序、负序、零序阻 抗
•
2) 躲开断路器三相触头不同期合闸时所出现的最大 零序电流 ，引入可靠系数
•3I0.unb的计算，一相先合与两相断线情况类同， 两相先合与一相断线情况类同。 •具体可参见电力系统分析之短路计算
•
c. 当系统中发生某些不正常运行状态时（如系统振荡，短时 过负荷等）零序保护不受影响。
d. 在110kV及以上的高压或超高压系统中，单相接地故障占 全部故障的70%-90%，而且其它故障也往往是由单相接 地引起的，故采用零序保护具有显著的优越性。
•缺点：
a. 对于短线路或运行方式变化很大的情况，保护往往不能满 足系统运行所提出的要求。
•
•～
•T1 •A •1
•2•B •T2 •C
•A
•XT10
•系统接线
•X’k0
•X’’k0
•B
•若母线A还
•XT2. 接有中性点
0
接地的变压
器，则零序
阻抗变小，
流过A侧零
序电流增大
。
•T2中性点接地：
•零序等效网络
•= •=
•X’’k0+XT2.0
•X’k0+XT1.0+X’’k0+XT2.
0
•X’k0+XT10
•（c）零序电流变化曲线 中断开，此时
•
• 3）零序Ⅱ段灵敏系数：
•零序Ⅱ段的灵敏系数，应按照本线路 末端接地短路时的最小零序电流来校 验，并应满足Ksen≥1.5的要求。
主变压器中性点接地方式
主变压器中性点接地方式
(1)对于主变压器110kV及以上侧中性点:
l)330kV及以上变压器的中性点宜全部接地。
2)发电厂有多台220kV及以下升压变压器时，应有1~2台变压器中性点接地。
3) 凡是自耦变压器，其中性点需要直接接地或经小电阻接地。
4) 终端变电所的变压器中性点一般不接地。
5) 中、低压侧有电源的变电站或枢纽变电站每条母线应有一台变压器中性点接地。
6) 所有普通变压器的中性点都应经隔离开关接地，以便于调度灵活选择接地点。
当变压器中性点可能断开运行时，若该变压器中性点绝缘不是按线电压设计的应在中性点装设避雷器保护。
7)变压器中性点接地数量应使电网短路点的综合零序电抗与综合正序电抗之比X/X1不大于3:X/X,尚应大于1~1.5，以使单相接地短路电流不超过三相短路电流。
(2)主变压器6~66kV侧中性点采用不接地或消弧线圈接地方式。
110kV输电线路零序电流保护设计
摘要我国110kV及以上的电力系统均为大电流接地系统，单相接地短路将产生很大的故障相电流和零序电流。
三相式保护虽然对接地短路有保护作用。
但该保护的动作电流必须大于最大负荷电流。
因而灵敏度往往不够。
所以必须采用零序电流保护装置作为接地保护是必要的。
零序电流保护分为四段式，分别为主保护I段，II段。
后备保护III段，IV段。
在本设计当中，计算部分首先确定系统的最大最小运行方式，再通过零序电流保护的各段的整定原则计算出保护1、2、3的无时限零序电流保护的动作电流和动作时限整定值，算出各自的最小保护范围以完成灵敏度的校验。
之后计算出保护2，3的带时限零序电流保护的动作电流值，然后通过最小运行方式校验带时限电流保护的灵敏度。
最后对保护1的进行零序三段的整定计算。
图形部分画出零序电流保护的原理图以及展开图。
并介绍了方向性零序保护的原理图。
系统控制部分设计了对零序电流保护的控制。
并分析了动作过程。
关键词：零序电流；单相接地；灵敏度；原理图目录第1章绪论 (2)第2章输电线路零序电流保护整定计算 (4)2.1 零序电流Ι段整定计算 (4)2.1.1 零序电流Ι段动作电流的整定 (5)2.1.2 灵敏度校验 (10)2.1.3 动作时间的整定 (13)2.2 零序电流Ⅱ段整定计算 (13)2.3零序电流Ⅲ段整定计算 (14)第3章零序保护原理图的绘制与动作过程分析 (15)第4章 MATLAB建模仿真分析 (19)第5章课程设计总结 (22)参考文献 (23)第1章绪论1.1 零序电流保护的概况本文是针对110kV输电线路采用零序电流保护的方法进行的继电保护设计。
在正常负荷下，零序电流没有或者很小；当发生接地故障时，就一定有零序电流产生。
据统计，接地短路故障约占总故障次数的93%。
所以，采用零序电流保护装置作为接地短路保护是必要的。
零序电流保护装置简单，动作电流电流小，经济可靠，灵敏度高，正确动作率高。
因此零序电流保护在中性点直接接地的高压，超高压输变电系统中的到了广泛的应用。
变压器的零序保护的配置原则是什么
变压器的零序保护的配置原则是什么?变压器的零序保护的配置原则是什么？答：（1）中性点直接接地电网的变压器应装设零序（接地）保护作为变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护。
（2）当变压器中性点同时装设有避雷器和放电间隙时，应装设零序电流保护作为变压器中性点直接接地运行时的保护，并增设一套反映间隙放电电流的零序电流保护和一套零序电压保护作为变压器中性点不接地运行时的保护。
后者作为间隙放电电流的零序电流保护的后备保护。
（3）自耦变压器的零序保护的不能接在中性线回路的电流互感器上，应接在本侧的零序电流滤过器上，并且高、中压侧加装方向元件，以保证选择性。
110kV、220kV中性点直接接地电力网装设保护的一般规定英文词条名：1 全绝缘变压器。
应按规定装设零序电流保护，并增设零序过电压保护。
当电力网单相接地且失去接地中性点时，零序过电压保护经0.3～0.5S 时限动作于断开变压器各侧断路器。
2A.中性点装设放电间隙时，应按规定装设零序电流保护，并增设反应零序电压和间隙放电电流的零序电流电压保护。
当电力网单相接地且失去接地中性点时，零序电流电压保护约经0.3～0.5S 时限动作于断开变压器各侧断路器。
B.中性点不装设放电间隙时，应装设两段零序电流保护和一套零序电流电压保护。
零序电流保护第一段设置一个时限，第二段设置两个时限，当每组母线上至少有一台中性点接地变压器时，第一段和第二段的较小时限动作于缩小故障影响范围。
零序电流电压保护用于变压器中性点不接地运行时保护变压器，其动作时限与零序电流保护第二段时限相配合，用以先切除中性点不接地变压器，后切除中性点接地变压器。
当某一组母线上的变压器中性点都不接地时，则不应动作于断开母线联络断路器，而应当首先断开中性点不接地的变压器，此时零序电流保护可采用一段，并带一个时限在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护保护间隙1.保护间隙protective gap带电部分与地之间用以限制可能发生最大过电压的间隙。
110KV电网主变中性点接地方式分析
110KV电网主变中性点接地方式分析摘要：电力系统中变压器中性点接地方式的选择是一个综合性的技术问题，本文概述了目前电网的几种接地方式，分析了多个变压器时主变110kV侧的中性点接地方式，提出了主变接地方式选择应注意的问题。
关键词：变压器；中性点；接地方式引言电力系统中变压器中性点接地方式的选择是一个综合性的技术问题，它与系统的供电可靠性、短路电流大小、过电压大小及绝缘配合、保护配置、系统稳定、通信干扰等关系密切。
变压器中性点接地方式的选择直接影响到电网的安全稳定运行。
在电网系统中，变压器中性点直接接地系统在发生接地故障时，尤其是单相接地故障时，接地相的故障电流较大，非故障相对地电压不升高，这种系统称为大电流接地系统。
在大电流接地系统中，零序电压和接地电流的分布及大小主要取决于系统中中性点直接接地变压器的分布。
在电网发生的故障中，接地故障占80%以上。
因此，合理的选择主变中性点接地方式，快速的切除故障，可以提高系统的供电可靠性。
1 中性点接地方式介绍1.1 中性点直接接地中性点直接接地，就是将中性点直接与大地连接。
当发生单相接地时，其单相接地电流非常大，甚至会超过三相短路，任何故障将会引起断路器跳闸。
我国的110kV及以上变电站变压器多采用中性点采用直接接地方式，对于直接接地系统，发生单相接地时，非故障相的工频电压升高低于1.4 倍相电压；断路器响应时间短，跳开故障线路及时，设备承受过电压的时间相对较短，可降低设备的绝缘水平，从而使降低电网的造价。
但中性点直接接地系统的缺点是发生单相接地短路时，短路电流大，要迅速切除故障部分，使供电可靠性降低。
1.2 中性点不接地中性点不接地系统，又称小电流系统。
该方式不需附加设备，投资较省，适用于农村10kV 架空线路长的供电网络。
它的另一个优点是发生单相短路时，单相接地电流很小，对邻近通信线路、信号系统的干扰小，一般此时保护只动作于信号而不动作于跳闸，供电线路可以继续运行，但电网长期一相接地运行，其非故障相电压升高，绝缘点被击穿，而引起两相接地短路，最终将严重损毁电气设备。
220kV与110kV变压器中性点接地方式安排与间隙保护配置及整定实施细则
220kV与110kV变压器中性点接地方式安排与间隙保护配置及整定实施细则一、变压器中性点接地方式安排原则1、110kV～220kV电网变压器中性点接地运行方式安排应满足变压器中性点绝缘承受要求，并尽量保持变电站的零序阻抗基本不变且系统任何短路点的零序综合阻抗不大于正序综合阻抗的三倍。
2、由于变压器结构原理要求必须接地的（如自耦变及电厂的厂用变等）中性点必须接地。
3、220kV变电站应至少有一台变压器中性点直接接地运行。
4、220kV变压器高、中压侧、110kV变压器高压侧中性点，均应装设独立的间隙零序过电压保护和间隙零序过电流保护。
间隙零序过电压、间隙零序过电流保护在中性点接地时停用，在中性点不接地时投入。
中性点绝缘等级为44kV和35kV的变压器，未加装间隙保护的，应接地运行。
5、110kV主变中低压侧无电源的变压器一般不接地。
中低压侧有电源时，变压器至少考虑一台中性点接地。
6、一个变电站有多台变压器，且只考虑一个接地点时，应优先考虑带负荷调压变压器接地。
7、有接地点的厂、站因方式需要分裂成两部分运行时，两部分都要保持接地点。
8、某些发电机、变压器直接连接的电厂，发电机如有全停的可能，在全停时，变压器中性点应有倒挂接地的措施。
9、当接地系统的变压器任一侧的高压开关断开，而变压器仍带电时，断开侧的变压器中性点必须接地，并投入零序过流保护，但是该接地点不列入系统接地点之内。
10、220kV及以上发电厂（不含总调调管）、变电站的变压器中性点接地运行方式由省调安排，未安排的，原则上不要求接地；各地调管辖的110kV变电站中性点接地运行方式由地调安排。
二、变压器中性点间隙零序过流、零序过电压保护配置及整定要求1、间隙零序电压、零序电流各按两时限配置，可分别设置投退；2、间隙零序过电压应取PT开口三角电压，间隙零序电流应取中性点间隙专用CT；3、间隙保护动作逻辑：变压器间隙零序过电压元件单独经时间元件出口；变压器间隙零序过流和零序过电压元件组成“或门”逻辑，经另一时间元件出口；4、变压器间隙零序过电压保护整定要求：1）变压器间隙零序过电压保护动作跳变压器时间应满足变压器中性点绝缘承受能力要求。
110kV变压器中性点接地方式与零序保护配置
摘要：本文首先分析了变压器中性点接地方式的优点，然后分析了其缺点，最后分析了变压器中性点接地方式的电压和中性点保护方式。
关键词：110kV；变压器；保护装置
我国经济发展严重依赖电力系统的保障。变压器作为影响电力系统运行的稳定与效率的重要组成部分，关乎经济运行的基础保障到位与否，一旦某个环节出现故障，将带来巨大的损失。
变压器中性点接地方式可以分为中性点无效接地和中性点有效接地。中性点接地方式对电网的继电保护、过电压水平、绝缘水平、人身设备安全等有重要影响，所以接地方式的选择要经过多方面因素的综合评估才能确定，其中包含电网投入资本、稳定运行的可靠性、应用的经济性等多方面考量。深入研究中性点的接地方式和零序保护装置至关重要。
[3]刘蓉晖.110kV内桥式变电站110kV电压切换及并列装置接线改进[J].广西电力，2012，35（2）：37-39.DOI：10.3969/j.issn.1671-8380.2012. 02.013.
[4]张志劲，蒋兴良，胡建林等.110kV电压互感器瓷套交流冰闪特性及防冰闪措施[J].重庆大学学报：自然科学版，2011，34（7）：69-75.
一、110kV变压器中性点接地方式分析
（一）110KV变压器中性点接地方式的优点
1、装置简易中性点接地方式可以省略“失地”继保装置。由于其接地方式的统一，可以很好地简化继保装置，避免了孤立的不接地电网形式，对于提高电网的稳定可靠有很大的帮助。
2、方案操作性高110kV变压器中性点接地对绝缘要求较低，其绝缘水平可下降到20kV等级，也不会出现高幅值过电压，其全波冲击耐压可提升到125kV，工频耐压每分钟可达到55kV。意味着可省略避雷和棒间隙等装置，对提升电网的安全稳定有很大效果。
一起110千伏变压器中性点零序CT故障分析
一起110千伏变压器中性点零序CT故障分析摘要：通过对一起110千伏变压器中性点零序CT发生喷油故障后相关保护动作行为的分析，综合考虑变压器中性点接线及保护等方面的相互配合情况，找出变压器中性点接线存在的问题，提出相应的整改对策和防范措施，确保电网设备的安全稳定运行。
关键词：变压器；中性点；零序CT；零序保护一、引言电力变压器是电力系统中的重要设备，其安全运行关系到整个电力系统能否连续稳定地工作。
其中性点与大地之间的电气连接方式，按照运行的需要大致可分为两类：中性点有效接地和中性点非有效接地。
中性点有效接地方式包括中性点直接接地和经低电抗、低电阻接地；中性点非有效接地方式包括中性点不接地、经消弧线圈接地和经高电阻接地。
中性点接地方式的选择是一个综合性的技术问题，涉及电网的安全可靠性、经济性；同时直接影响电网设备的绝缘水平、过电压水平、电网供电可靠性、继电保护方式、通信干扰、人身及设备安全等方面，是电力系统实现安全与经济运行的技术基础[1]。
中性点直接接地的电力系统发生单相接地故障时，中性点电位仍为零，非故障相对地电压基本不变，因此电气设备的绝缘水平只需按电力网的相电压考虑，可以降低工程造价，由于这一优点，我国110千伏及以上的电力系统基本上都采用中性点直接接地方式[2]。
但是不是所有的110千伏及以上电压等级的变压器中性点都要直接接地，因为考虑到系统短路容量的问题，如果全部接地系统短路容量太大，断路器切很难断故障电流，因此要部分直接接地，不接地的变压器中性点要采取间隙保护措施，间隙一般串联电流互感器，当间隙放电时用零序电流来启动变压器后备保护，跳开各侧断路器，保护变压器。
笔者以某110千伏变电站变压器中性点零序CT故障进行分析，对中性点接线进行分析，提出专业管理中设备存在相关隐患，进行防范整治，确保电网设备安全稳定运行。
二、故障跳闸经过及现场分析处理过程当日20时48分，天气晴，某110千伏变电站1号变压器高后备复压过流Ⅰ、Ⅱ段保护动作，1116、101断路器跳闸。
电力系统对各种电压等级线路保护的配置要求
电力系统对各种电压等级线路保护的配置要求一、220kV及以上电压等级的线路保护配置要求1、220kV及以上电压等级线路保护应按双重化配置。
2、对于220kV及以上电力系统的线路继电保护，一般采用近后备保护方式，即当故障元件的一套继电保护装置拒动时，由相互独立的另一套继电保护装置动作切除故障；而当断路器拒动时，起动断路器失灵保护，断开与故障元件所接入母线相连的所有其他连接电源的断路器。
有条件时可采用远后备保护方式，即故障元件所对应的继电保护装置或断路器拒绝动作时，由电源侧最邻近故障元件的上一级继电保护装置动作切除故障。
3、对于220kV及以上电力系统的母线，母线差动保护是其主保护，变压器或线路后备保护是其后备保护。
如果没有母线差动保护，则必须由对母线故障有灵敏度的变压器后备保护或/及线路后备保护充任母线的主保护及后备保护。
4、每套保护除具有全线速断的纵联保护功能外，还至少具有三段式相间、接地距离保护，反时限或定时限零序方向过流保护的后备保护功能。
5、配置综合重合闸。
二、3~110kV电压等级的线路保护配置要求1、一般采用远后备原则，即在临近故障点的断路器处装设的继电保护或断路器本身拒动时，能由电源侧上一级断路器处的继电保护动作切除故障。
2、110kV及以下电网均采用三相重合闸。
3、110kV的重要线路配置纵联保护；4、66kV~110kV中性点接地系统线路应配置零序保护，由零序末段保证高电阻接地故障可靠切除。
5、66kV~110kV线路配置的距离保护应根据系统特点选择是否经振荡闭锁；6、35kV及以下线路距离保护一般不考虑系统振荡误动问题。
7、3~110kV可根据线路要求配置阶段式电流保护。
8、3~110kV平行双回线可根据要求配置横差保护。
三、我国电力系统中中性点接地系统种类及它们对继电保护的要求我国电力系统中性点接地方式有三种：(1)中性点直接接地系统；(2)中性点经消弧线圈接地系统；(3)中性点不接地系统；110kV及以上电网的中性点均采用第（1）种接地方式；在这种系统中，发生单相接地故障时接地短路电流很大，故称其为大接地电流系统。
110kV变压器中性点接地方式与零序保护配置
110kV变压器中性点接地方式与零序保护配置(2008/01/28 21:18)摘要：在分析变压器零序保护配置的基础上，对110kV变压器中性点过电压问题、接地方式的控制以及目前厦门电网110kV变压器零序保护设计存在的安全隐患等进行了初步探讨，提出拆除部分中性点棒间隙，改善变压器零序保护配合的措施。
关键词：变压器；中性点；零序保护中图分类号：TM772文献标识码：B文章编号：1006-6047(1999)06-0064-031变压器零序保护配置厦门电网目前全部选用分级绝缘变压器，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。
1.1零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。
如图1，2台主变并列运行，1号主变中性点接地，当K2点发生接地故障时，1号主变中性点零序过流保护动作，第一时限跳2号主变高低压侧开关，K2故障点被隔离，1号主变恢复正常运行。
如果故障点在K1处，当第一时限跳开2号主变后，零序过流保护第二时限跳本变压器，切除故障。
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。
来源:图2内桥接线变电站示意图为了节省投资、占地，节约110kV线路空中走廊等原因，新建设的110kV变电站较多采用线路-变压器组接线，而且1条线路可“T”接2台甚至3台变压器，变压器零序保护仅有中性点零序过电流保护，没有配置中性点间隙电流保护以及110kVTV开三角零序电压保护(主变110kV侧只有单相线路TV)。
由于零序保护配置不够完整，在多台“T”接的线路-变压器组接线中，各变压器中性点仍全部接地运行。
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收稿日期:1999O 10O 25110kV 变压器中性点接地方式与零序保护配置黄坚明(厦门电业局,福建厦门361004)摘要:在分析变压器零序保护配置的基础上,对110kV 变压器中性点过电压问题、接地方式的控制以及目前厦门电网110kV 变压器零序保护设计存在的安全隐患等进行了初步探讨,提出拆除部分中性点棒间隙,改善变压器零序保护配合的措施。
关键词:变压器;中性点;零序保护中图分类号:TM 772 文献标识码:B 文章编号:1006O 6047(1999)06O 0064O 031 变压器零序保护配置厦门电网目前全部选用分级绝缘变压器,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。
111 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。
如图1,2台主变并列运行,1号主变中性点接地,当K 2点发生接地故障时,1号主变中性点零序过流保护动作,第一时限跳2号主变高低压侧开关,K 2故障点被隔离,1号主变恢复正常运行。
如果故障点在K 1处,当第一时限跳开2号主变后,零序过流保护第二时限跳本变压器,切除故障。
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%;º母线故障时没有选择性,会扩大停电范围;»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;¼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。
图1 变压器并列运行示意图112 变压器中性点间隙保护为了克服上述缺点,福建省中调闽电调继[1998]165号文要求将220kV 主变110kV 侧零序互跳保护改为间隙保护。
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。
如图1,仍为2台主变并列运行,1号主变中性点接地。
当K 2点接地故障时,1号主变中性点零序过流保护第一时限跳100母分开关,Ñ段母线与故障点隔离,1号主变恢复正常运行。
100母分开关跳闸后,K 2故障点仍存在,由2号主变中性点间隙电流保护或零序过电压保护动作跳本变压器,实现故障隔离。
同样,当K 1点接地故障时,1号主变中性点零序过流保护第一时限跳开100母分开关,2号主变与故障点隔离,可以继续运行。
但K 1故障点仍存在,1号主变零序过流保护第二时限继续跳开本变压器,消除故障。
因此,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;º动作过程具有选择性,只隔离故障部分,不会扩大停电范围。
该文件中仅要求将220kV 主变110kV 侧零序互跳保护改为间隙保护,但没有明确110kV 变压器接地方式及零序保护的配置,对于不同接线类型的110kV 变电站,变压器中性点接地方式应如何控制?零序保护应如何配置?特别是变压器中性点间隙保护,在110kV 系统中应如何正确运用?现以厦门电网110kV 系统为例,对上述问题进行初步的探讨。
2 厦门电网110kV 系统接线与保护配置特点厦门地区110kV 系统接线特点是以放射状为主,以220kV 变电站为电源点,通过110kV 线路向各终端变电站辐射。
110kV 终端变电站则采用内桥接线或线路O 变压器组接线方式,低压侧无电源。
64第19卷(第6期)1999年12月 电力自动化设备 Electric Power Automation EquipmentVol.19No.6Dec.1999如图2所示内桥接线变电站,在正常运行方式下,100母分开关不作为103和104线路的联络元件。
因此,内桥接线变电站通常只有两种运行方式:1条线路带2台主变运行或2条线路各带1台变压器运行。
在1线带2变运行方式下,2台主变只要有1台中性点接地即可,但必须由靠110kV 供电线路侧的变压器中性点接地运行,这一点很重要。
内桥接线变电站目前的变压器零序保护配置为:中性点零序电流保护第一时限跳100和900母分;第二时限跳本变压器;同时,变压器中性点装设棒间隙,但没有配置间隙TA以及开三角电压保护。
图2 内桥接线变电站示意图为了节省投资、占地,节约110kV 线路空中走廊等原因,新建设的110kV 变电站较多采用线路O 变压器组接线,而且1条线路可/T 0接2台甚至3台变压器,变压器零序保护仅有中性点零序过电流保护,没有配置中性点间隙电流保护以及110kV TV 开三角零序电压保护(主变110kV 侧只有单相线路TV)。
由于零序保护配置不够完整,在多台/T 0接的线路O 变压器组接线中,各变压器中性点仍全部接地运行。
但是,变压器中性点全部接地运行对系统具有一定的负面影响。
(1)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。
(2)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。
(3)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。
在厦门地区,因为雷击、不对称接地故障干扰二次设备,造成保护装置误动以及损坏通信设备的事故仍时有发生。
因此,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 110kV 变压器中性点过电压水平计算对于各种不同接线类型的网络,从接地故障复合序网可知,单相接地故障时,故障点稳态零序电压为U 0=U <2Z 12+Z 02@Z 02=U <@Z 02/Z 12Z 02/Z 12+2(1)两相接地故障时,故障点稳态零序电压为U 0=U <Z 12+2Z 02@Z 02=U <@Z 02/Z 122Z 02/Z 12+1(2)从(1),(2)式可以看出,不对称接地故障时产生的零序电压取决于系统零序阻抗Z 0与正序阻抗Z 1之比。
当Z 0/Z 1增大时,接地故障时产生的零序电压亦相应增大。
在电力系统中,有效接地系统的划分标准为:在各种条件下,应使零序阻抗与正序阻抗之比为正值且<3;当Z 0/Z 1\3甚至Z 0=]时,则成为非有效接地系统。
对于某一具体电网而言,在不对称接地故障时,如果零序电流无法形成通路,亦即在该网络中所有变压器同时失去接地中性点时,这个网络就成为局部不接地系统,Z 0=]。
从(1)式可知,不接地系统发生单相接地故障时,故障点零序电压等于系统故障前相电压U <。
通过对不对称故障正序、零序网络进行简单的分析可知,在110kV 系统中,只要保证电源端变压器中性点有效接地,那么在各种条件下,零序阻抗与正序阻抗之比一定小于3。
具体到厦门地区,只要保证220kV 变压器110kV 侧中性点有效接地,那么以该变压器配出的110kV 网络就一定是有效接地系统,Z 0/Z 1<3。
若以Z 0/Z 1=3、系统相电压U <=73.0kV 代入(1)式可以算出在单相接地故障时,故障点零序U 0为4318kV 。
因此,在110kV 有效接地系统中,不接地变压器中性点最大对地偏移电压<4318kV,小于分级绝缘变压器中性点的设计耐压值。
由此可以得出结论:对于目前厦门地区110kV 系统,在保证220kV 变压器110kV 侧中性点有效接地的情况下,各110kV 终端变压器中性点是否接地与系统及变压器本体的安全运行没有关系。
4 110kV 变压器零序保护存在的问题在有效接地系统中,变压器中性点对地偏移电压被限制在一定的水平,中性点间隙保护不会产生作用。
配置间隙保护的目的,是为了防止非有效接地系统中零序电压升高对变压器绝缘造成的危害。
65第6期 黄坚明 110kV 变压器中性点接地方式与零序保护配置只有当系统发生单相接地故障,有关的中性点直接接地变压器全部跳闸,而带电源的中性点不接地变压器仍保留在故障电网中时,放电间隙才放电,以降低对地电压,避免对变压器绝缘造成危害。
间隙击穿会产生截波,对变压器匝间绝缘不利,因此,在单相接地故障引起零序电压升高时,我们更希望由零序过电压保护完成切除变压器的任务。
相反,间隙电流保护则存在一定程度的偶然性,可能因种种原因使间隙电流保护失去作用,从这个意义讲,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。
目前已经投运的110kV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。
如果没有采用间隙过流保护的终端变压器中性点间隙抢先放电,当无法持续放电时,则带电源的中性点不接地变压器将无法脱离故障电网。
因此,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。
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。
由于在低压侧并列运行时,跳900开关后多损失一段母线,同时中性点不接地变压器低压侧开关仍运行,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110kV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。
5变压器中性点接地方式控制以及零序保护改进措施首先是要确保110kV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。
如果保护整定许可,可以将电源侧2台并列运行的变压器中性点同时接地。
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。
在110kV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,为防止可能出现的不安全因素,可安排其中一台中性点接地,在选择接地中性点时,可按以下顺序考虑: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。