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有些變壓器中性點直接接地,有些變壓器中性點通過間隙接地,而變壓器中性點的保護主要反映了接地故障。


情形1:當系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,變壓器在中性點接地時安裝有零序電流保護裝置,該保護裝置可由兩部分組成,每一段有兩段時間,在斷開母聯(lián)或分段斷路器的短時間動作下,縮小故障影響范圍,在斷開變壓器各側(cè)斷路器時,延長動作時間。


情形2:當系統(tǒng)接地故障時,中性點接地的變壓器跳出后,電網(wǎng)零序電壓上升或諧振過電壓等都會危及變壓器中性點不接地絕緣。所以,中性點不接地變壓器應(yīng)該安裝零序電壓保護或間隙零序電流保護。


一、分級絕緣變壓器


大功率變壓器是電力生產(chǎn)的核心設(shè)備,由于成本較高,因此在110kV及以上中性點直接接地的電網(wǎng)中,大多采用等級絕緣的變壓器。


實踐中,部分變壓器的中性點是直接接地。但是仍有一部分變壓器中性點不接地運行。稱等級絕緣,是指變壓器線圈靠近中性點部分的主絕緣,其絕緣水平低于線圈端部的絕緣水平。


分級絕緣變壓器在使用過程中的注意事項:


1.在變壓器的中性點上一定要加裝避雷器,防止過壓;


2.如果條件允許,運行方式允許,分級絕緣變壓器必須中性點接地;


3.分級絕緣變壓器的中性點若不接地運行,中性點過電壓保護必須可靠投入。


二、變壓器中性點的配置原則


1.在雙母線運行時,應(yīng)考慮保證被分離的兩個系統(tǒng)在母聯(lián)開關(guān)跳閘后至少有一個變壓器中性點接地;


2.變壓器中.低電壓側(cè)供電時,必須將變壓器中性點直接接地,防止高壓側(cè)斷路器跳閘,變壓器絕緣化;


3.發(fā)電機-變壓器-線路組主變中性點應(yīng)保持接地。


三、變壓器中性點過電壓的三種形式


1.大氣過電壓


2.單相接地故障造成的過電壓


3.斷路器不全相分閘造成的過電壓(主要表現(xiàn)為電網(wǎng)中斷路器不在同一時間重合閘.非全相動作.導(dǎo)線斷線等)


四、變壓器中性點間隙的三種保護方法


可用間隙.避雷器與避雷器聯(lián)合放電間隙3種方式。


常采用避雷器聯(lián)合放電保護變壓器。


排氣隙采用棒-棒隙,避雷器多配置為氧化鋅避雷器。


防雷裝置并聯(lián)間隙的保護分工為工頻.工作過電壓由間隙承擔,雷電.瞬時過電壓由避雷器承擔,同時利用間隙限制避雷器上可能出現(xiàn)的過大幅度的工頻過電壓和過高的殘余壓力。該方法不僅使變壓器中性點得到保護,而且起到相互保護的作用。


五、變壓器中性點間隙過電流保護


為了防止過電壓損壞變壓器中性點絕緣,目前廣泛采用在主變中性點安裝放電間隙的措施,并采用中性管電流互感器或在間隙回路安裝獨立的電流互感器,組成變壓器中性點放電隙的零序過流保護(簡稱“間隙過流”保護)


下圖顯示了變壓器中性點間隙保護原理:




什么時候在變壓器高壓側(cè)放電間隙保護,為什么?

中性點接地刀閘應(yīng)上前出,并在中性點接地刀閘打開后才能投入。(也就是說,空隙保護和空檔不能同時進入空腔狀態(tài))


由于:間隙保護由零序電壓和零序電流構(gòu)成,其電流定值相對敏感,時間短,不與其它保護配合。當直接地狀態(tài)發(fā)生外部故障時,由于零序電流在中性點CT中流動,會引起間隙過流保護誤動。


(1)公共電流互感器接線圖:



兩個電流繼電器作用值不同,兩個接地電流特性不同。零序列過流主要是工作頻率。


而間隙過流存在間隙.分段發(fā)展的特性,其間歇時間和電流幅值是隨機的,并且包含了大量的諧波成分。


(2)電流互感器彼此獨立地接線圖:



兩組保護電流互感器是獨立的,也就是交流回路分開,并分別連接到各自正確的位置。這個方案比較合理,但是價格昂貴。


將主變CT安裝在變壓器出廠價上,為了降低成本,零序過流采用主變壓器自帶中性點CT,間隙過流采用單層CT綜合接線。


六、變壓器零序電壓保護


中性點放電隙是一種粗糙的放電隙,由于其放電電壓受到氣象條件.調(diào)節(jié)精度和連續(xù)放電次數(shù)的影響,可能出現(xiàn)動作而無法動作的情況。因此,在放電間隙拒動時,應(yīng)加裝零序電壓保護。

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