主变零序电流和间隙电流保护1
主变中性点倒闸操作过程中零序保护、间隙保护投退研究
method of protection platen
CLC number: TM774
Document code: A Article ID：1003-0107(2021)06-0118-03
0 引言 对于电力系统中 110 kV 及以上电压等级的中性点
直接接地系统，中性点直接接地数目，直接影响整个网 络零序电流的大小和分布，进而影响零序过流保护的适 应性和整定计算[1]。一般双主变或多主变并列运行的变 电站，为保证系统为直接接地系统，其中 1 台主变中性 点直接接地运行，其余主变中性点经间隙接地运行。变
zero sequence current protection is used as the backup protection for the grounding short circuit fault; When
the neutral point is grounded through the gap, the gap protection is used as the backup protection of grounding
表 1 中性点分合闸位置与零序尧间隙保护投退状态
图 1 TA 引接方式及零序尧间隙保护原理图
2 主变零序保护、间隙保护原理
对于直接接地系统内的变压器，当变压器中性点直 接接地时，零序电流保护作为接地短路故障的后备保 护；当中性点经间隙接地时，间隙保护作为接地故障的 后备保护。放电间隙击穿后产生的间隙电流 I0 和在接 地故障时在故障母线 TV 的开口三角绕组两端产生的 零序电压 U0 构成 " 或 " 逻辑，组成间隙保护，即间隙保 护包括间隙电流保护和间隙电压保护 [2-3]220 kV 直接接 地系统中母线电压互感器变压比为 220/ 姨 3 /0.1/ 姨 3 /0.1，间隙保护动作电流通常整定为 100 A，间隙保护动 作电压通常整定为 180 V[4]。原理如图 1 所示。
变压器中性点零序过电流保护和间隙过电压保护能否同时投入
？为什么？1．两者互不影响。
间隙过压保护取自母线PT开口三角。
当中性点地刀推上时，即大电流接地系统，即使发生接地故障，由于中性点电位为0，PT开口三角电压近似等于相电压即二次侧电压为100V，而间隙过压保护规程规定定值为180V，因此间隙过压不会误动作。
而当中性点不直接接地时，此时间隙过流应加用。
当系统故障产生的过电压造成间隙击穿此时间隙过流和零序方向保护均可能启动，但由于间隙过流定值远小于零序方向过流保护定值且时延也较短，间隙过流保护会先动，因此零序方向过流也不会误动。
2．楼上说的有道理。
我们厂主变的中性点零序电流保护和间隙过流及零序过压也是这么配置的。
一个发电厂或着变电站如果有多台变压器，有的中性点直接接地，有的不接地，如果是中性点有半绝缘有放电间隙（像我厂还装避雷器以防冲击过电压），那么就认为可以防止工频过电压，中性点是安全的，那么发生接地故障的时候，先以较长时限切除中性点直接接地的变压器；如果故障还没有切除，等所有接地的变压器都切除了，就以较短时限切除中性点不接地的变压器。
正如楼上所说的。
切除中性点接地变压器用的是零序电流保护，这个保护定值较低，时限较长（我厂Ⅰ段有1s和2.5s两个时限，Ⅱ段有1.5s和5.5s两个时限）。
中性点不接地变压器没有零序电流，但在放电间隙靠大地侧装CT，设间隙过流，利用母线PT开口三角形设零序过压，两个保护是一个压板，同一时限0.3s。
如果放电间隙击穿，间隙过流可能动作（一次电流按经验值定为100A），要不就是零序过压动作。
零序过压的整定值是这样规定的，一方面要大于中性点直接接地是开口三角形输出的最大电压，以确保只要有中性点接地变运行就不跳中性点不接地变，另一方面是要小于变压器中性点安全要求的最小电压，防止中性点绝缘破坏。
我有个问题请教各位高手：间隙过压保护规程规定定值为180V，这个定值的依据是什么？开口三角形输出的是3U0，在中性点不接地系统中，当母线PT处发生单相金属性接地的时候，这个3U0不过是根3*100，等于173.2V，如果接地点远离PT，或者接地点有过渡电阻，那么3Uo要小于173.2V，180V的定值什么时候动作？折算一下180V是173.2V的1.03倍，如果是220KV母线，就是要母线电压高于226KV了，我们母线规定电压是220～242KV，这岂不是说如果低于226KV时候中性点不接地变的零序过压保护就不可能动作了？3．PT开口三角形绕组输出电压U＝3U0/n,大电流接地系统，开口三角形输出电压是用来反应系统短路故障零序电压的，其变比一次侧:主二次侧:开口三角形n=U相:(100/√3):100。
(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。
浅谈间隙零序过流保护的意义
浅谈间隙零序过流保护的意义陈长松仪征化纤动力生产中心摘要：防止主变中性点分级绝缘受到危险的雷电、工频过电压及谐振过电压损坏，采用避雷器、零序保护和间隙保护三者相结合的保护方式，从而提高供电质量的可靠性。
关键字：中性点零序过流保护间隙零序保护避雷器一、间隙零序过流保护作用主变中性点放电间隙和零序保护电流互感器及中性点避雷器三者的作用都是保护变压器中性点绝缘，防止过电压，它们的关系是：１、当中性点刀闸接地时，放电间隙与避雷器均不起作用；２、当中性点刀闸断开后，放电间隙与壁画器有一个互相配合的关系，也就是当中性点电压逐渐升高到一定电压值时放电间隙先击穿，如此时电压降低，则避雷器就无需动作了，如电压继续升高，则避雷器就要动作。
放电间隙的作用就是防止避雷器的频繁动作，以延长避雷器的寿命；３、110KV及以上系统中性点的间隙保护主要是：为了防止过电压。
因为在这种电压等级的设备由于绝缘投资的问题所以都采用分级绝缘，在靠近中性点的地方绝缘等级比较低。
如果发生过电压的话会造成设备损坏，间隙保护可以起到变压器绕组绝缘的作用，当系统出现过电压（大气过电压、操作过电压、谐振过电压、雷击过电压等）时，间隙被击穿时由零序保护动作，间隙未被击穿时有过电压保护动作切除变压器。
二、现场情况目前我公司有两个110kV系统降压站即一总降和二总降。
一总降共有四台主变，分别带10kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段，四台主变都是不接地运行方式，只有在停送电的情况下，中性点接地刀闸才合上，正常运行时，中性点刀闸是断开位置。
四台主变没有安装间隙过流保护。
见下图：一总降110kV一次系统图二总降共有两台主变分别带10kＶⅠ、Ⅱ段，两台主变是中性点放电间隙和零序保护电流互感器及中性点避雷器三者相结合的保护方式。
二总降两台主变的一次接线方式见下图二总降就是这两种保护是并存的，如在中性点接地系统中，如果将主变中性点接地刀闸拉开时，主变零序电流保护就不起作用，当线路发生故障时，这时主变间隙零序保护就承担起接地保护的重任。
间隙保护、零序保护的说明
间隙保护、零序保护的
说明
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
这个问题需分两种情况说明：1、独立TA方式。
该方式为主变直接零序过流取自主变套管中性点TA，间隙零序过流取自与放电间隙相串联的TA。
该方式下两种保护TA相互独立，无论中性点接地与否，两种保护同时投入而不会出问题。
证明如下：设两TA变比相同，则通常直接零序过流定值与时限应大于间隙零序过流定值与时限。
（1）、如主变中性点经间隙接地时间隙击穿，此时两TA流过相同电流，由间隙零序过流保护正确动作跳闸，如间隙过流保护拒动则可由直接零序过流保护作为后备动作跳闸。
（2）、当主变中性点直接接地，如系统发生接地故障，直接零序过流保护中将流过零序电流，而由于中性点地刀合位将间隙TA旁路，故间隙过流保护中将无电流流过，最终直接零序过流保护正确动作跳闸，间隙过流保护不会误动。
2、复用TA方式。
该方式为主变中性点无间隙TA，故二次接线将主变套管中性点TA二次电流串联接入直接零序过流保护和间隙零序过流保护通道。
该方式下两种保护复用同一TA，如果保护同时投入将可能发生误动作。
证明如下：（1）、如果主变中性点经间隙接地时间隙击穿，此时两保护流过相同电流，由间隙零序过流保护正确动作跳闸。
（2）当主变中性点直接接地，如系统发生接地故障，直接零序过流和间隙零序保护中将流过相同的零序电流，如果该电流大于间隙零序过流定值而小于直接零序过流定值，间隙过流保护将误动；即使故障电流大于零序过流定值，间隙过流保护也将提前误动出口。
因此，应分清自己所辖变电站的一次TA安装情况究竟属于哪种情形，再结合二次回路进行思考。
2。
简述发电机保护的配置
7.1 简述发电机保护的配置答：（1）对1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。
（2）对直接连于母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地故障电流（不考虑消弧线圈的补偿作用）大于规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。
（3）对于发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，应装设横差保护。
200MW及以上的发电机有条件时可装设双重化横差保护。
（4）对于发电机外部短路引起的过电流，可采用下列保护方式：1）负序过电流及单元件低电压启动过电流保护，一般用于50MW及以上的发电机；2）复合电压（包括负序电压及线电压）启动的过电流保护，一般用于1MW 以上的发电机；3）过电流保护，用于1MW及以下的小型发电机；4）带电流记忆的低压过电流保护，用于自并励发电机。
（5）对于由不对称负荷或外部不对称短路而引起的负序过电流，一般在50MW及以上的发电机上装设负序过电流保护。
（6）对于由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护。
（7）对于水轮发电机定子绕组过电压。
应装设带延时的过电压保护。
（8）对于发电机励磁回路的一点接地故障，对1MW及以下的小型发电机可装设定期检测装置；对1MW以上的发电机应装设专用的励磁回路一点接地保护装置。
（9）对于发电机励磁消失故障，在发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路器；对采用半导体励磁以及100MW及以上采用电机励磁的发电机，应增设直接反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。
（10）对于转子回路的过负荷，在100MW及以上，并且采用半导体励磁系统的发电机上，应装设转子过负荷保护。
（11）对于汽轮发电机主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行的异常运行方式，为防止损坏汽轮机，对200MW及以上的大容量汽轮发电机宜装设逆功率保护；对于燃气轮发电机，应装设逆功率保护。
变压器零序保护和间隙保护的配合
变压器零序保护和间隙保护的配合多台变压器并列运行时只允许一台变压器中性点直接接地。
当发生接地故障时，中性点直接接地的变压器零序电流保护首先动作，若故障仍未切除，再由零序过压保护进行切除。
故单从零序保护选择性判断保护选择性不高。
现结合我公司关于主变保护的整改计划，对多台变压器并列运行时发生接地故障时的动作逻辑进行叙述。
标签：选择性；列运行；零序保护；间隙保护2013年6月8日接到广州中调下发流溪河电厂涉网安全检查后整改计划，其中针对主变保护提出加装间隙CT以完善间隙零序过流回路，健全主变不接地保护。
现结合我厂两台主变并列运行的运行工况对并列运行变压器接地故障的正确切除进行分析。
1 保护原理当中性点直接接地系统中发生接地短路时，将出现很大的零序电流，利用零序电流来构成接地短路的保护，具有显著的优点，被广泛应用在110kV及以上电压等级的电网中。
而当中性点不直接接地时，若发生单相接地时，其他两相的对地电压要升高倍，对绝缘水平不高的设备构成安全威胁，因此为了防止故障进一步扩大造成两点或多点接地短路时，应由间隙保护及时反应。
2 我厂主变零序与间隙保护现状介绍流溪河发电公司升压站主接线为单母线运行，无母线联络开关（如图1所示）。
两台主变压器并列运行，正常运行工况下一台主变中性点直接接地，另外一台主变中性点不接地。
两台主变后备保护装置均配有接地保护（即零序过流保护）和不接地保护（即间隙保护），中性点接地的主变投入零序过流保护，中性点不接地主变投间隙保护。
当发生接地时由于电厂系统内存在一中性点接地，故零序过压不会突变过高而达到整定值，此时故障由中性点接地主变的零序过流保护功能跳开本侧开关。
若故障未被消除，此时运行中的变压器中性点不接地，而使非故障相相电压升至倍，主变绝缘将承受倍电压冲击考验。
而此时由于整个电厂运行小系统中无中性点接地，故由间隙保护进行保护，切除故障点。
现阶段主变保护装置存在以下三点弊端：两台主变保护装置在故障发生时零序过流保护无选择性，正确率为50%。
变压器的零序电流保护
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。
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问：
主变零序电流和间隙电流保护为什么不能同时投入？同时投入会有什么后果？
答：
中性点零序CT接在变压器中性点套管出口，间隙ct接在间隙前面，但是在中性点零序CT的后面，即使中性点断开，间隙击穿后造成中性点零序TA流过电流，零序过流保还是会误动。
一个在变压器中性点接地时投入，一个在中性点不接地时投入，要看变压器的运行方式的
二者起的作用不一样，一个是直接接地用，一个是非直接接地用
1、无论直接接地还是非直接接地，都要躲过不平衡电流
2、现在做的好的，通过中性点地பைடு நூலகம்辅助触点自动切换，但也有不少的厂采用人工去切换
3、二者起的作用一样，都是在系统发生单相接地故障时，要切除变压器；当然，可能别的保护会起作用。
间隙和零序电流保护的作用从系统图上看比较容易理解。中性点直接接地时，间隙零序起不到保护作用，为了防止误动，应该退出；而中性点不接地时，零序电流没有通路不起作用的，也是为了防止误动，应该退出的。
中性点接地刀合的时候，不会有间隙零序电流的，不合的时候才有，而间隙零序整定值比零序小，且没有延时（一般零序过流都带延时的），所以是可以同时投入的，不影响保护正确动作。
一个直接接地系统，间隙保护在中性点失去时起作用
间隙零序动作包括有间隙零电流和零序电压达到定值,在地刀合上时是没有零序电压的,所以不会动作,只是为保险起见,一般人为将它退出;而零序过流整定值较大,地刀没合时,即使零序间隙击穿也不回启动,所以,一般零序过流在地刀合上时很多地方的规程不要求停用.
中性点过流保护是在中性点直接接地时系统发生接地故障时动作。
间隙保护则是在中性点经间隙接地时，系统发生接地故障时中性点过电压击穿放电间隙时动作。中性点过流保护定值很高，而间隙保护定值很小。因此在中性点接地刀闸在合时，要退出间隙保护，防止误动。不过一般都设有靠中性点接地刀闸辅助接点闭锁的间隙保护，当中性点接地刀闸在合时，间隙保护自动退出。