主变零序保护及中性点不接地保护

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主变零序电压保护

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。

浅论变压器中性点与零序保护措施

浅论变压器中性点与零序保护措施1.引言中性点有效接地的110KV系统中，变压器装设零序保护作为110KV系统母线和相邻线路主保护的后备，同时也对变压器内部接地故障起后备作用。

110KV 终端变电站，在设计主变中性点保护和零序保护在配置上存在不尽合理之处，我们可以在主变中性点加装了保护间隙，并对零序保护进行了优化配置，下面给予分析探讨。

2.110kV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。

只有当系统发生单相接地的故障，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，可以因种种原因使间隙电流保护失去和用，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，放电间隙无法持续，间隙电流保护不起作用。

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电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。

中性点不接地变压器零序电压保护整定

分析。
零序Ｐ、７二次电压基准为１００Ｖ，即３ｏ为Ｕｆ
１７７Ｖｏ
三乡站Ｍ侧故障采样数据：ａ＝４，Ｕ，．０７１
Ｕ．＝１０５－＝１０２Ｕ＝０４３，．３，Ｕ．１，３Ｑ．５；
板芙站Ｎ侧故障采样数据：．．４Ｕ＝９，００
ＵｍＵｌＵ２Ｕｏ＋ａ＋ａａ＝ａｍｍｍ＝（ａ＋ｆ场ｆＵ１玩＋）＋ｆ（ｌａＺＩ＋ｌａＺＬ＋ＩａＺＩ）ｌｌｏｏ２＝（Ｚ＋ｌ＿２ＩＺ）Ｉｌｏ
则：
下，变压器中性点零序电压可达３Ｕ倍Ｎ，零序电压保护动作值整定为１０。考虑供电线路末端８Ｖ（负荷侧）单相接地时，线路电源侧保护１段动１作切除故障，为避免负荷侧变压器零序电压保护先动作，可将其时间值整定大于线路电源侧保护１段动作时间，１或将负荷侧变压器零序电压保护改投发信而不跳变压器各侧断路器。
用Ｍ侧故障采样数据计算系统参数Ｚ、｝ｓＺ，ｌ
对于Ｍ侧有：
４结论．在单侧电源供电的系统，负荷侧变压器中性
点不接地时，当ＨＯ线路发生单相接地情况Ｗ
Ｕｌ＝ａ＋１ａｆＺｌａＵｌ１ｍｌＵ２＝十ｌａ：Ｚ１ａ叽ｍｌ２Ｕｏ＝＋，｝、ＺＩａ屿ｍｏ０
路器。
３零序电压保护动作分析．
某次三板线＃７６塔Ａ相遭雷击（板芙站侧进线塔为＃７塔）０，造成三乡站三板线保护装置距离且段、零序且段出口，６８０毫秒断路器跳闸；
板芙站＃１主变零序过电压保护动作跳变压器两侧断路器。查看三乡站、板芙站故障录波采样数据进行

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
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。

变压器中性点接地方式对零序保护的影响

变压器中性点接地方式对零序保护的影响零序电流保护受变压器中性点接地方式影响极大,规程规定变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电站的零序阻抗不变。

基本原则是变电站只有1 台变压器、自耦变压器及绝缘有要求的变压器中性点直接接地运行;两台变压器应只将其中1 台中性点直接接地运行,当该变压器停运时,将另1 台中性点不接地的变压器改为直接接地。

在实际运行中,三绕组变压器的220 kV 侧及110 kV 侧中性点一般分属不同的调度管辖,属省调管辖的220 kV 侧中性点基本上能按规程要求合理安排其接地方式,受地调管辖的110 kV 侧中性点接地方式因电网运行的需要,往往有不同的接地方式。

本文将就变压器110 kV 侧中性点接地方式对零序保护的影响做具体分析。

1 变压器接地方式对单台变压器的220 kV 变电站一般220 kV 及110 kV 侧的中性点均直接接地,本文主要讨论220kV 变电站有2 台及以上变压器(均为Y0/ Y0/Δ接线) 且变压器均无绝缘要求的情况,其接地方式通常有以下几种: 信息来源:(1) 两侧均接地: 即同1 台变压器220 kV 及110 kV 侧中性点同时接地,另1 台两侧均不接地。

(2) 交叉接地:2 台变压器中1 台220 kV 侧中性点接地,110 kV 侧中性点不接地;另1 台则是220kV 侧中性点不接地,110 kV 侧中性点接地。

(3) 110 kV 侧2 台接地:2 台变压器中220 kV侧中性点只1 台接地,110 kV 侧则2 台中性点均直接接地运行。

2 不同接地方式分析3. 1 两侧均接地信息来源:对有2 台及以上变压器的变电站,同一变压器两侧均接地是较为通行的做法。

在接地变压器因故停运,则将另1 台变压器两侧中性点直接接地。

这种接法比较容易维持变电站零序阻抗不变。

如果轮换的2 台变压器容量相近,则对220 kV 侧及110kV 侧的零序阻抗基本影响不大。

主变异常及事故处理

主变异常处理一．声音异常的处理：1) 当变压器内部有“咕嘟咕嘟”水的沸腾声时，可能是绕组有较严重的故障或分接开关接触不良而局部严重过热引起，应立即停止变压器的运行，进行检修。

2) 变压器声响明显增大，内部有爆裂声时，立即断开变压器断路器，将变压器转检修。

3) 当响声中夹有爆裂声时，既大又不均匀，可能是变压器的器身绝缘有击穿现象，应立即停止变压器的运行，进行检修。

4) 响声中夹有连续的、有规律的撞击或摩擦声时，可能是变压器的某些部件因铁芯振动而造成机械接触。

如果是箱壁上的油管或电线处，可增加距离或增强固定来解决。

另外，冷却风扇、油泵的轴承磨损等也发出机械摩擦的声音，应确定后进行处理二．油温异常升高的处理：（一）变压器油温异常升高的原因1) 变压器冷却器运行不正常。

2) 运行电压过高。

3) 潜油泵故障或检修后电源的相序接反。

4) 散热器阀门没有打开。

5) 变压器长期过负荷。

6) 内部有故障。

7) 温度计损坏。

8) 冷却器全停。

（二）油温异常升高的检查1) 检查变压器就地及远方温度计指示是否一致2) 检查变压器是否过负荷。

3) 检查冷却设备运行是否正常。

4) 检查变压器声音是否正常，油温是否正常，有无故障迹象。

5) 检查变压器油位是否正常。

6) 检查变压器的气体继电器内是否积聚了可燃气体。

7) 必要时进行变压器预防性试验。

（三）油温异常升高的处理1) 若温度升高的原因是由于冷却系统的故障，且在运行中无法修复，应将变压器停运修理；若不能立即停运修理，则应按现场规程规定调整变压器的负荷至允许运行温度的相应容量，并尽快安排处理；若冷却装置未完全投入或有故障，应立即处理，排除故障；若故障不能立即排除，则必须降低变压器运行负荷，按相应冷却装置冷却性能与负荷的对应值运行2) 如果温度比平时同样负荷和冷却温度下高出10℃以上，或变压器负荷、冷却条件不变，而温度不断升高，温度表计又无问题，则认为变压器已发生内部故障（铁芯烧损、绕组层间短路等），应投入备用变压器，停止故障变压器运行，联系检修人员进行处理。

电力系统中性点接地方式及其零序保护

电力系统中性点接地方式及其零序保护电力系统中性点是指发电机、变压器的中性点且指变压器Y形接线，通常情况下，接地中性点管理方式主要有两种，中性点不接地和中性点接地，而中性点接地根据接地方式不同又可以分为中性点经消弧线圈接地以和中性点直接接地。

本文主要介绍了中性点三种接地方式的特点及其在单相接地故障发生时，常见零序保护方式及其特点。

标签：中性点接地方式；零序保护；电力系统0 前言电力系统中绝大多数故障都是单相接地故障。

为提高其动作灵敏性，均装设专门的接地保护装置。

该装置构成简单，易于实现。

通常反映接地故障时的零序电流和电压，称为零序保护装置。

零序保护装置的装设可以使相间短路的保护接线用电流互感器不完全星形接法来实现，简化了设备。

而中性点不接地、中性点经消弧线圈接地系统在发生单相接地故障时，由于故障电流小，线电压仍然对称，系统还可以持续运行1-2小时，故称为小电流接地系统。

除非有特殊要求，该系统的接地保护才作用于跳闸，否则接地保护只作用于信号，提醒运行人员注意。

下面就本人在工作学习过程中的知识点，做一简单介绍。

1 中性点运行方式及其特点介绍1.1 中性点不接地系统当出现故障时，造成单相接地现象，单向回路短路，造成使故障相动作电压降低为零，同时非故障相电压相对升高，成为高线电压。

而中性点电压由于发生偏移变化，等同于一相电压。

接地点电流也因此产生变化，等同于非故障相对地电容电流的和，而数值也因此成为正常运行时单相对地电容电流的3倍。

虽然出现中性点的偏移导致电相、电压以及电流的变化，但线压仍然以对称的形式存在保证对称供应，可以连续继续运行2小时以上。

此外，由于中性点发生接地现象，导致接地容性电流的产生并且较强，因此导致接地点在一定范围内产生电弧，对周边安全造成影响。

此种方法为小电流接地系统方法，通常针对与电流相对较小的电力系统，如6kV以下系统。

1.2 中性点接地系统1.2.1 中性点经消弧线圈接地系统当采用中性点经消弧线圈接地系统时，其正常运行状态下电压、电流以均衡、对称额形式存在。

中性点可能接地或不接地运行时变压器的零序电流电压保护

中性点可能接地或不接地运行时变压器的
零序电流电压保护
1.全绝缘变压器
（1)全绝缘变压器零序爱护原理接线图
（2)零序电压元件的动作电压整定
按躲过在部分接地的电网中发生接地短路时爱护安装处可能消失的最大零序电压整定。

（3）爱护的动作时限t5
t5 =0.3～0.5s
2.分级绝缘变压器
（1)分级绝缘变压器零序爱护原理接线
（2）分级绝缘变压器零序爱护组成
由零序电压爱护、零序电流爱护、间隙零序电流爱护共同构成。

（3)分级绝缘变压器零序爱护原理
当系统发生一点接地，中性点接地运行的变压器由其零序电流爱护动作于切除。

若高压母线上已没有中性点接地运行的变压器，而故障仍旧存在时，中性点电位将上升，发生过电压而导致放电间隙击穿，此时中性点不接地运行的变压器将由反应间隙放电电流的零序电流爱护瞬时动作于切除。

假如中性点过电压值不足以使放电间隙击穿，
则可由零序电压爱护带0.3～0.5S的延时将中性点不接地运行的变压器切除。

4)零序电压元件的起动电压的整定
①应低于变压器中性点工频耐受电压：
②躲过电网存在中性状况下单相接地短路时的最大零序电压：
一般=180V
5)放电间隙零序电流爱护的起动电流
击穿电流依据阅历数据整定，一般一次值为100A。

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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。