110kV變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓保護(hù)

王慧（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司，山西太原 030012）

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110kV變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓保護(hù)

王慧
（國(guó)網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司，山西太原 030012）

【摘要】隨著當(dāng)前時(shí)代的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)于變壓器中性點(diǎn)過(guò)電保護(hù)的重視程度進(jìn)一步提升。為了對(duì)于電流的短路情況進(jìn)行避免，并且進(jìn)行繼電保護(hù)，我國(guó)大多采用110kv的變壓器進(jìn)行接地使用。該方式在使用過(guò)程中會(huì)使不解地變壓器產(chǎn)生電壓，從而方便使用。本文從110kV變壓器中性點(diǎn)的接地方式討論，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，進(jìn)一步方便對(duì)于電壓的保護(hù)。

【關(guān)鍵詞】110kV變壓器 中性點(diǎn) 過(guò)電壓 保護(hù)

我國(guó)主要對(duì)于110kV電力系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，該系統(tǒng)屬于接地系統(tǒng)，但位于變電站的部分較短線路由于會(huì)受到信號(hào)對(duì)其的干擾，因此為有效避免干擾，采用了較短線路實(shí)行不接地的運(yùn)行方式。但該方式仍存在一定的弊端，這種運(yùn)行情況下，雷擊以及單相接地短路故障都會(huì)使得中性點(diǎn)有電壓通過(guò)，因此不利于確保其絕緣性，對(duì)工作人員以及供電的安全起到一定的威脅性。本文從110kV變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓保護(hù)進(jìn)行了探討，并做出了詳細(xì)的分析。

1 110kV變壓器中性點(diǎn)絕緣及接地方式

隨著當(dāng)前的不斷發(fā)展，我國(guó)大多采用國(guó)產(chǎn)的分級(jí)絕緣結(jié)構(gòu)，中性點(diǎn)分為不同的電壓級(jí)別，從而對(duì)于其安全性進(jìn)行有效的控制。并且國(guó)產(chǎn)變壓器按照國(guó)家規(guī)定也對(duì)于雷電全波和截波耐受電壓進(jìn)行了合理的設(shè)置。110kV在我國(guó)廣泛被采用，該系統(tǒng)是大接地的電流系統(tǒng)，對(duì)于電流的穩(wěn)定性有所保證，并且減弱了其他食物對(duì)其產(chǎn)生的干擾性，能夠良好的對(duì)于繼電進(jìn)行保護(hù)。在應(yīng)用過(guò)程中大多的110kV變壓器中性點(diǎn)可直接接地使用，但部分需要在不接地的情況下對(duì)其進(jìn)行使用。

2 分級(jí)絕緣變壓器中性點(diǎn)的過(guò)電壓保護(hù)方式

在110kV系統(tǒng)的使用過(guò)程中存在著不穩(wěn)定的情況，在局部不接地的位置有電源流過(guò)，伴隨著磁電感的產(chǎn)生，會(huì)對(duì)于整個(gè)電路造成諧振，從而引發(fā)較高的電壓經(jīng)過(guò)，分級(jí)絕緣變壓器在此過(guò)程中就會(huì)受到較大的影響，甚至?xí)斐山^緣的損壞，對(duì)人們的安全造成威脅。因此，通常對(duì)于中性點(diǎn)的過(guò)電壓保護(hù)采用水平棒間隙的保護(hù)方式。

整個(gè)系統(tǒng)中對(duì)于變壓器的中性點(diǎn)也有著一定的要求。要求其沖擊放電的電壓不可超過(guò)沖擊時(shí)的耐壓值，并且保護(hù)間隙放電所產(chǎn)生的電壓也應(yīng)大于其點(diǎn)位上升高過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的最大值。

3 分級(jí)絕緣變壓器中性點(diǎn)的保護(hù)配置

3.1 對(duì)于中性點(diǎn)裝設(shè)放電間隙的保護(hù)

在中性點(diǎn)放電的間隙，應(yīng)進(jìn)行零序電流的保護(hù)，并且設(shè)置零序電壓的保護(hù)，從而使得中性點(diǎn)沒(méi)有及時(shí)起到作用時(shí)也對(duì)于斷路器進(jìn)行斷開(kāi)。

3.2 對(duì)于不裝設(shè)放電間隙中性點(diǎn)的保護(hù)

當(dāng)母線位置上的變壓器都不接地運(yùn)行時(shí)，應(yīng)首先對(duì)于變壓器進(jìn)行斷開(kāi)，從而進(jìn)行有效的保護(hù)。

4 110 kV系統(tǒng)單相接地故障變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓分析

4.1 中性點(diǎn)直接接地變壓器

中性點(diǎn)直接接地的變壓器固定在地面，其經(jīng)過(guò)的電壓都為地電壓，甚至在其系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)都為仍未低電壓，不會(huì)受到改變。

4.2 中性點(diǎn)不接地變壓器

在變壓器的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，中性點(diǎn)的變化與地電壓的不對(duì)稱(chēng)程度有著明顯的關(guān)聯(lián)。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的計(jì)算研究，得出結(jié)論：在同一個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，母線單相接地時(shí)變壓器的中性點(diǎn)電壓較大，大過(guò)母線接地時(shí)所通過(guò)的電壓。在110kV接地系統(tǒng)中，中性點(diǎn)不接地而此時(shí)母線出現(xiàn)故障時(shí)，此種情況下中性點(diǎn)的電壓值為最高。

中性點(diǎn)在不接地的情況下，忽略對(duì)地電容的考慮，而只關(guān)注電位所引起的變化，并沒(méi)有電流產(chǎn)生，而考慮進(jìn)電容條件后，電容電流才會(huì)有所產(chǎn)生，但產(chǎn)生量極小。但該電流可忽略不計(jì)，不會(huì)對(duì)于接地電位有任何的影響。

而金屬性接地相時(shí)，接地的相電流同樣為零，但不同的是，其電壓會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)正常電壓的1.7倍左右，并且中性點(diǎn)電位會(huì)急劇升高。

5 分級(jí)絕緣變壓器中性點(diǎn)棒間隙有關(guān)要求

我國(guó)相關(guān)規(guī)定對(duì)于分級(jí)絕緣變壓器中性點(diǎn)棒間隙有著相應(yīng)的要求，因此結(jié)合相應(yīng)的要求得出，220kV應(yīng)選用二百五十毫米至三百毫米之間的間隙距離；110kV則需要選用一百零五毫米至一百一十五毫米之間的間隙距離。并且還要結(jié)合變壓器所產(chǎn)出的相應(yīng)年份進(jìn)行結(jié)合，從而進(jìn)一步的進(jìn)行分析。例如，在1983年所產(chǎn)出的110kV變壓器，其絕緣水平是35kV，因此，還應(yīng)在間隙的基礎(chǔ)上并聯(lián)一個(gè)金屬氧化物避雷針，從而進(jìn)一步對(duì)于其安全性有效的保證。

棒間隙所使用的圓鋼可以對(duì)于直徑在十四毫米至十六毫米之間結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，圓鋼之間的棒間隙應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量，并且呈水平條件下進(jìn)行擺放，端部應(yīng)設(shè)置為半球形，并且應(yīng)在加工過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，保證圓鋼的表面光滑，不存在不合格材料所制成的產(chǎn)品應(yīng)用到系統(tǒng)中去。選材合格的棒應(yīng)在尾部留有相應(yīng)的距離，從而制作成螺旋口，方便在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)于其長(zhǎng)度進(jìn)形合理的調(diào)節(jié)。

在對(duì)于棒間隙的安裝過(guò)程中還應(yīng)對(duì)于其與周?chē)矬w的距離條件結(jié)合進(jìn)去，進(jìn)行相應(yīng)的考慮。接地棒的長(zhǎng)度應(yīng)大于零點(diǎn)五毫米，并且應(yīng)高于地面兩米，從而保證其安裝后使用過(guò)程中的質(zhì)量。并且在應(yīng)用到使用過(guò)程中應(yīng)定期對(duì)于其間隙進(jìn)行檢查，并及時(shí)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

在低壓和中壓側(cè)不存在變壓器的情況，中性點(diǎn)處可不用對(duì)于ct進(jìn)行設(shè)置，也對(duì)于成本有所減少，但若結(jié)合實(shí)際情況分析后發(fā)現(xiàn)需要對(duì)于ct進(jìn)行設(shè)置，則可適當(dāng)將保護(hù)時(shí)間適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行延長(zhǎng)。

6 結(jié)語(yǔ)

MOA在電路中進(jìn)行設(shè)置會(huì)產(chǎn)生較大的優(yōu)勢(shì)，其有利于對(duì)于外電壓的大小進(jìn)行控制，但也存在一定的弊端，在過(guò)電壓下則不能產(chǎn)生很強(qiáng)的防護(hù)能力。而棒間隙在其中起到了十分重要的作用，其有效的對(duì)于內(nèi)部的過(guò)電壓進(jìn)行了相應(yīng)的保護(hù)。由此可見(jiàn)，在變壓器對(duì)于電壓進(jìn)行有效保護(hù)的方法選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)于各種形式的過(guò)電壓承受能力進(jìn)行詳盡的考慮，從而找出最適合當(dāng)前情況的保護(hù)方法，以促進(jìn)今后更好的應(yīng)用。

變壓器在單相接地的情況下，必須采用棒間隙對(duì)其進(jìn)行有效保護(hù)。對(duì)于棒間隙的使用，不僅有利于中性點(diǎn)絕緣的進(jìn)一步保證，還有利于在變壓器因接地產(chǎn)生故障而轉(zhuǎn)為孤立絕緣時(shí)，對(duì)其運(yùn)行方法進(jìn)行了有效的改變，從而有效的對(duì)于運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整，防止其損壞的方式。

并且棒間隙的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，在使用過(guò)程中的作用也相當(dāng)可靠，能夠?qū)τ谧儔浩鬟M(jìn)行可靠的保證，但對(duì)于間隙參數(shù)的確定存在一定的困難，因此放電具有較大的分散性，對(duì)于繼電的依賴(lài)程度大，因此在使用中還應(yīng)對(duì)此問(wèn)題予以注意。

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