330kV變壓器中性點兩種接地方式比較

付金煜

青海黃河上游水電開發(fā)有限責任公司龍羊峽發(fā)電分公司，青海海南州 811800

1 330kVB變壓器中性點接地重要性分析

為了實現(xiàn)330kV變壓器中性點的有效接地，則需要加強其重要性分析，并將相應的分析工作落到實處。

（1） 基于330kV變壓器中性點接地，能夠?qū)崿F(xiàn)對故障電流的有效應對，使得變壓器運行中繼電保護裝置能夠?qū)崿F(xiàn)可靠動作跳閘，從而為設備的安全使用提供保障，確保變壓器的實際應用工況良好性。

（2） 基于330kV變壓器中性點接地，能夠?qū)崿F(xiàn)漏電保護迅速作用于跳閘現(xiàn)象，從而消除變壓器運行故障，使得設備受到過電壓的影響減少，從而降低整個系統(tǒng)設備的絕緣要求水平，實現(xiàn)330kV變壓器設置中的造價成本能夠保持良好的經(jīng)濟性。

（3） 基于330kVB變壓器中性點接地，有利于實現(xiàn)電網(wǎng)的安全運行，使得變壓器運行中的零序過流保護有著良好的靈敏度，優(yōu)化接地線路性能的同時提升電力行業(yè)供電水平，從而為我國電力事業(yè)發(fā)展注入活力。同時，330kV變壓器運行時中性點接地方式的有效使用，有利于優(yōu)化變壓器安全性能，消除其運行中可能存在的安全隱患，并降低電力系統(tǒng)運行風險。

2 330kV變壓器中性點兩種接地方式的比較分析

為了提升電力系統(tǒng)運行水平，增加電力生產(chǎn)效益，需要在330kV變壓器運行中重視中性點接地方式的有效使用，且根據(jù)部分中性點接地與經(jīng)電抗器接地這兩種接地方式的功能特性，對二者進行比較分析。

2.1 實踐中接地方式對中性點電壓的影響

若系統(tǒng)處于正常的運行狀態(tài)，無論變壓器采用了部分中性點接地還是經(jīng)電抗器接地方式，其中性點處的電位為零。若其中存在著一定的位移，中性點上的位移也較低。但是，當系統(tǒng)處于不對稱的運行狀態(tài)時，單相或兩相接地故障的發(fā)生，會使中性點上存在電位，且不同接地方式作用下中性點上的電位有所差異。

在330kV變壓器中心點接地方式選擇中能夠，死接地與不死接地方式的使用，所產(chǎn)生的造價成本費用并不相同，且對中性點的絕緣效果會產(chǎn)生不同程度的影響，需要電力技術人員能夠結(jié)合330kV變壓器的運行工況，注重最佳中性點接地方式的合理選擇與使用。實踐中若將330kV作為研究對象，對其接地與不接地方式下的變壓器運行工況及接地故障發(fā)生時的中性點電壓情況進行分析時，需要在電磁暫態(tài)程序EMTP支持下開展相應的分析工作。該程序作用下網(wǎng)絡元件能夠被電流源與電阻取代，并結(jié)合變電器的實際情況，確定系統(tǒng)運行中網(wǎng)絡的節(jié)點方程，進而在消元法的支持下得到所需的分析結(jié)果。在此期間，針對不接地的330kV變壓器，由于其零序電流不存在通路，則需要在電磁暫態(tài)程序EMTP作用下對其中的耦合元件進行分析，且正序、零序阻抗與耦合元件的關系表達式如式 （1） 所示：

式 （1） 中，從高壓側(cè)向低壓側(cè)看去，變壓器正序阻抗等于短路阻抗，零序阻抗為無窮大。可取Z1為確定值，Z0為很大值來實現(xiàn)零序不通的情況；反之，Z1取很大值，Z0取很小值則可表示正序不通而零序?qū)ǖ那闆r。實踐中針對這兩種不同的情況，可確定出330kV變壓器工作中耦合元件的阻抗Zs及Zm，從而為線路故障發(fā)生時變壓器中性點電壓穩(wěn)態(tài)分析提供參考依據(jù)。具體分析中阻抗單位為Ω/km。實踐中，某330kV系統(tǒng)接線示意圖如圖1所示，其中的T-3中性點過電壓水平如表1所示。

圖1 實踐中某330kV系統(tǒng)接線示意圖

表1 某330kV系統(tǒng)變壓器T-3中性點過電壓水平 （kV）

結(jié)合圖1與表1所示的內(nèi)容，可知在330kV變壓器運行中若發(fā)生單相與兩相這兩類接地故障時，系統(tǒng)中不接地運行的變壓器T-3中性點過電壓均比經(jīng)電抗器接地的中性點過電壓高，單相接地時高達156.3kV 超過國標規(guī)定的不死接地的330kV變壓器中性點絕緣水平154kV，會降低設備的絕緣性能。同時，未接地時330kV變壓器運行會引發(fā)中性點電壓過高問題的產(chǎn)生，從而影響中性點絕緣效果，間接地加大了中性點保護避雷器吸收能量過負荷作用下爆炸事故發(fā)生的概率。

若330kV變壓器采用了經(jīng)電抗器接地中性點的方式，其單相接地時的中性點電壓僅為30.16kV，低于國標規(guī)定的35kV絕緣等級。同時，在電抗器接地的作用下，能夠使變壓器運行中的絕緣水平逐漸下降，從而為系統(tǒng)安全性增強提供保障，且能避免變壓器運行中產(chǎn)生較大的諧振過電壓，實現(xiàn)對330kV變壓器運行時中性點過電壓的有效限制。因此，在330kV變壓器中性點接地方式選用中，為了達到過電壓限制的目的，應加強經(jīng)電抗器接地方式使用。

2.2 實踐中接地方式對零序阻抗的影響

在330kV變壓器中性點接地位置及數(shù)目確定過程中，為了發(fā)揮出零序保護的作用，提高其保護中的靈敏度。則需要減少零序電流的變化。在這樣的保護機制作用下，有利于優(yōu)化變壓器性能，減少過電壓對其設備性能的影響。330kV變壓器中線點兩種接地方式作用下對零序阻抗的影響具體表現(xiàn)在以下方面：

（1） 基于部分中性點接地的330kV變壓器中性點將會在隔離開關與對地絕緣方式配合作用下運行，使得其投、切過程中的零序阻抗能夠保持不變或是變化很小，避免了中性點接地方式對零序阻抗產(chǎn)生較大的影響。

（2） 基于經(jīng)電抗器接地的330kV變壓器運行中電抗值對零序阻抗及保護的影響包括：若電力生產(chǎn)活動開展中采用了一定數(shù)量的330kV變壓器并聯(lián)運行方式，則其零序阻抗保持不變或變化很小時需要結(jié)合中性點的實際情況，選擇有效的電抗值，保持變壓器運行中設備良好的絕緣水平。這就需要技術人員在330kV變壓器中性點接地方式選用中能夠充分地考慮電抗值的實際情況，避免對零序電抗產(chǎn)生不利影響。

通過對以上內(nèi)容的深入探討，客觀地說明了零序阻抗保持不變時330kV變壓器中性點選取合適電抗值的重要性，從而為過流保護裝置性能優(yōu)化提供保障。因此，在變壓器運行中若需要減少對零序阻抗的影響，應重視采用部分中性點接地方式，若需要采用經(jīng)電抗器接地方式時，應確保其中的電抗值選擇合理性。

3 330kV變壓器中性點兩種接地方式運用中的注意事項

在330kV變壓器中性點接地方式運用過程中，為了實現(xiàn)對部分中性點接地方式與經(jīng)電抗器接地方式的高效利用，則需要明確相關的注意事項。這些注意事項包括：（1） 技術人員應結(jié)合330kV變壓器中性點接地方式的功能特性及電力生產(chǎn)活動開展要求，全面提升對部分中性點接地方式與經(jīng)電抗器接地方式的認知水平，并結(jié)合電力系統(tǒng)運行狀況，選擇相應的中性點接地方式并加以使用；（2） 基于部分中性點接地或經(jīng)電抗器接地的330kV變壓器運行，需要落實好其實踐運行效果評估工作，以便降低變壓器運行風險，給予電力系統(tǒng)運行狀況改善可靠保障。同時，應注重330kV變壓器中性點兩種接地方式使用中的細節(jié)問題處理，以便實現(xiàn)變壓器工作中的繼電保護。

4 結(jié)語

綜上所述，在330kV變壓器實踐應用中，若能注重其所需的中性點接地方式使用，深入分析電抗器接地的實際工作概況，有利于發(fā)揮出中性點接地的實際作用，從而降低變壓器的運行風險，滿足電力生產(chǎn)計劃安全實施要求。因此，未來330kV變壓器運行中供電企業(yè)需要結(jié)合自身的生產(chǎn)活動開展要求及當前的形勢變化，給予變壓器部分中性點接地與經(jīng)電抗器接地這兩種不同接地方式比較分析足夠的重視，避免330kV變壓器運行中因中性點部分接地作用下過電壓的產(chǎn)生而造成設備損壞現(xiàn)象的出現(xiàn)。