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【摘要】本文主要针对发电厂中的变压器中性点保护及运行问题进行探讨，分析了变压器中性点间隙过流保护问题，提出发电厂的变压器中性点接地要求，最后对于运行操作中注意事项进行探讨，希望有助于变压器中性点保护设计和运行。
【关键词】发电厂；变压器；中性点保护；保护方式
1、引言
在我国的发电厂中，其核心设备包括变压器特别是主变压器，对于110kV及以上的中性点直接接地的电网来说，从经济方面的考虑来说，分级绝缘则是变压器所中性点采用的方式。其中，在实际运行中，接地短路故障则为中性点直接接地的电网的总故障的85%左右，对于直接接地的中性点来说，其能够对于变压器的引出线上、高压绕组等部分的接地短路故障进行灵敏的响应，还能起到一定的对于线路接地保护、变压器相邻母线、主保护的后备保护作用。但是，还存在部分的变压器中性点的不接地运行情况，中性点则会在系统发生故障的情况下，这样的变压器中性点绝缘，则应该把中性点保护装置设置在该系统的变压器中[1]。
2、变压器中性点间隙过流保护分析与思考
有些中性点方式是采用避雷器联合放电间隙保护，这样，必然会在出现电网接地的故障的情况下，则会导致一定的安全问题，比如，变压器电源侧断路器的非全相分合闸造成变压器的中性点放电，或者导致变压器中心点零序电压升高等问题。这里，不允许出现限制变压器中性点点位升高是通过间隙放电的方式，另外，长时间的通过电流在间隙中也是不允许的。所以，放电间隙普遍采用在变压器的中性点中则是较为普通常见的方式，这样能够起到防止出现工频过电压而造成变压器中心点绝缘的损坏情况，这种设置独立电流互感器的方式中，还可以通过中性点套管电流互感器实现，使得变压器中性点放电间隙零序过电流保护成为可能，这就说所谓的间隙过流保护。
以下几种方式则是在进行“间隙过流”保护中实际应用的典型接线方式：
第一，一组电流互感器为变压器零序过流保护和间隙过流保护所共用，其中，对于中性点接地回路的电流互感器来说，间隙电流继电器、变压器零序电流继电器的电流线圈串接于此。这两个电流继电器存在不同的动作，并且接地电流的性质也不尽相同，其中，工频量则主要是零序CT过流时，而分段、间隙发展的性质也是间隙CT过流的特点，其电流复制和间歇时间都呈现出一定的随机性，且不能在较大的谐波分量。
第二，互相独立两套保护的电流互感器，要求分开交流回路，在相应的正确位置处进行接入处理，这个方面较为合理，但是，也增加了CT等，需要增添这部分相应的花费。
第三，变压器中性点CT则会在变压器出厂时设置，要想使得费用有所降低，变压器自带中性点CT则在零序过流保护中利用，而单独CT的综合接线则在间隙CT中采用。
3、发电厂的变压器中性点接地要求分析
在发电厂中，变压器的至少一个中性点则是直接接地。在线路出现单相接地故障的情况下，如果存在变压器的中性点全不接地的情况，则会出现电网对于侧线路断路器接地保护工作跳闸的情况。零序电流在不同的零序网络情况下，并不在侧线路断路器中流过，不能保证接地保护动作。在侧线路断路器跳闸以后，大电流接地系统则会变成小电流接地系统，这是在电厂升压站系统完成，降低故障相电压，升高非故障相电压，这样对于电厂的升压站系统的绝缘来说，则会出现一定的损害问题[2]。
同时，发电机会在电厂线路的断路器跳闸的情况下而突然甩负荷，造成转速运转的转子，在系统容量的影响下，造成系统频率的随之上升，同时，还成比例的上升发电机的暂态电势E，造成系统电压升高。这时存在不接地运行的变压器中性点则会造成整个发电厂的电气设备的绝缘问题。一般来说，自动励磁装置都在发电机中装备，时间都为瞬间的，不会存在很大的过电压幅值。
所以，应该保证至少存在一台中性点能直接接地运行，但不能任意指定直接接地的变压器的中性点数量，这样往往会在系统接地有零序电流的情况下，导致出现分流情况，造成零序电流不能达到整定值，这样就不能够进行正常保护的启动。
4、运行操作中相关问题分析与探讨
4.1接地闸刀操作
为了防止操作过电压而对对于设备造成一定的损伤，对于变压器高压侧的中性点接地闸刀来说，应该在进行拉和合变压器高压断路器时进行合上操作。同时，不同变压器的中性点接地闸刀还应该根据不同的运行方式来进行一定的倒换处理，对于不直接接地的变压器的中性点接地闸刀应该首先合上，然后，对于直接接地的变压器的中性点接地闸刀进行拉开操作，并且，为了防止出现电网发生接地故障，要求这两项操作的并列时间越短越好。在大幅度的增加出现在单相接地短路电流中，使得电网中零序保护动作范围有所扩大，这样就会使得越级跳闸情况出现在电网的保护中。
4.2相关二次压板的对应关系
二次保护压板的相关操作还应该在进行变压器中性点接地闸刀的操作过程中进行注意。
第一，对于运行中性点直接接地的变压器的来说，要求先投入“零序过流”保护跳闸压板，并能够及时退出“间隙过流”保护的跳闸压板，反之，也可能出现“间隙过流”保护的误动则会出现在变压器中性点接地闸刀合闸的状态下。
第二，从电流互感器相互独立接线图中，可以得到，对于装有此类保护的变压器来说，可以全部投入变压器间隙过流保护压板和零序电流保护，并不需要进行退出切换，变压器中性点接地闸刀可以进行相关的分、合的自动投入或者退出来实现两套零序保护。
4.3操作中一、二次的配合
与保护压板配合问题应该在变压器中性点接地闸刀操作过程中进行考虑，这里为了更好说明压板配合操作的相关顺序，通过升压变压器停役操作进行说明。
变压器中性点接地闸刀在开始操作时应该先合上，并且2块“零序过流”压板应在进行合中性点接地闸刀前而先投入，然后再进行合中性点的接地闸刀；1块“间隙过流”压板在合好闸刀后再取下；最后，使得变压器220kV断路器跳开。在“零序过流”压板没有投入情况下，而合上中性点接地闸刀，使得变压器220kV断路器直接跳开，这样就会存在一定的安全隐患。这样的情况下，当接地故障发生在220kV系统中，会使得零序电流在变压器中性点而产生。但是，未投入的2块“零序过流”压板影响下，出现零序过流”保护不可能动作出口的情况；已经合上了中性点接地闸刀，这样就自动退出了“间隙过流”。所以，这样就使得事故范围有所扩大，只有依靠其他保护动作，应该尽量避免这样类似的操作。
5、结语
对于电厂中的核心设备的主变压器来说，中性点保护装置必须设置在110 kV及以上的中性点直接接地的电网中。在进行相关的中性点操作过程中，应该尽可能充分考虑到各种操作可能带来的隐患，充分考虑操作的合理性，这样才能有效保证电网的安全运行。
参考文献
[1]林海源，吴小妹，吕庭钦等.一起主变间隙保护误动事故分析及处理[J].电力自动化设备，2012，32（6）.
[2]王杰，肖清明，陈小龙等，110kV电力系统变压器中性点保护用触发控制间隙[J].哈尔滨理工大学学报，2013，18（2）.
【关键词】发电厂；变压器；中性点保护；保护方式
1、引言
在我国的发电厂中，其核心设备包括变压器特别是主变压器，对于110kV及以上的中性点直接接地的电网来说，从经济方面的考虑来说，分级绝缘则是变压器所中性点采用的方式。其中，在实际运行中，接地短路故障则为中性点直接接地的电网的总故障的85%左右，对于直接接地的中性点来说，其能够对于变压器的引出线上、高压绕组等部分的接地短路故障进行灵敏的响应，还能起到一定的对于线路接地保护、变压器相邻母线、主保护的后备保护作用。但是，还存在部分的变压器中性点的不接地运行情况，中性点则会在系统发生故障的情况下，这样的变压器中性点绝缘，则应该把中性点保护装置设置在该系统的变压器中[1]。
2、变压器中性点间隙过流保护分析与思考
有些中性点方式是采用避雷器联合放电间隙保护，这样，必然会在出现电网接地的故障的情况下，则会导致一定的安全问题，比如，变压器电源侧断路器的非全相分合闸造成变压器的中性点放电，或者导致变压器中心点零序电压升高等问题。这里，不允许出现限制变压器中性点点位升高是通过间隙放电的方式，另外，长时间的通过电流在间隙中也是不允许的。所以，放电间隙普遍采用在变压器的中性点中则是较为普通常见的方式，这样能够起到防止出现工频过电压而造成变压器中心点绝缘的损坏情况，这种设置独立电流互感器的方式中，还可以通过中性点套管电流互感器实现，使得变压器中性点放电间隙零序过电流保护成为可能，这就说所谓的间隙过流保护。
以下几种方式则是在进行“间隙过流”保护中实际应用的典型接线方式：
第一，一组电流互感器为变压器零序过流保护和间隙过流保护所共用，其中，对于中性点接地回路的电流互感器来说，间隙电流继电器、变压器零序电流继电器的电流线圈串接于此。这两个电流继电器存在不同的动作，并且接地电流的性质也不尽相同，其中，工频量则主要是零序CT过流时，而分段、间隙发展的性质也是间隙CT过流的特点，其电流复制和间歇时间都呈现出一定的随机性，且不能在较大的谐波分量。
第二，互相独立两套保护的电流互感器，要求分开交流回路，在相应的正确位置处进行接入处理，这个方面较为合理，但是，也增加了CT等，需要增添这部分相应的花费。
第三，变压器中性点CT则会在变压器出厂时设置，要想使得费用有所降低，变压器自带中性点CT则在零序过流保护中利用，而单独CT的综合接线则在间隙CT中采用。
3、发电厂的变压器中性点接地要求分析
在发电厂中，变压器的至少一个中性点则是直接接地。在线路出现单相接地故障的情况下，如果存在变压器的中性点全不接地的情况，则会出现电网对于侧线路断路器接地保护工作跳闸的情况。零序电流在不同的零序网络情况下，并不在侧线路断路器中流过，不能保证接地保护动作。在侧线路断路器跳闸以后，大电流接地系统则会变成小电流接地系统，这是在电厂升压站系统完成，降低故障相电压，升高非故障相电压，这样对于电厂的升压站系统的绝缘来说，则会出现一定的损害问题[2]。
同时，发电机会在电厂线路的断路器跳闸的情况下而突然甩负荷，造成转速运转的转子，在系统容量的影响下，造成系统频率的随之上升，同时，还成比例的上升发电机的暂态电势E，造成系统电压升高。这时存在不接地运行的变压器中性点则会造成整个发电厂的电气设备的绝缘问题。一般来说，自动励磁装置都在发电机中装备，时间都为瞬间的，不会存在很大的过电压幅值。
所以，应该保证至少存在一台中性点能直接接地运行，但不能任意指定直接接地的变压器的中性点数量，这样往往会在系统接地有零序电流的情况下，导致出现分流情况，造成零序电流不能达到整定值，这样就不能够进行正常保护的启动。
4、运行操作中相关问题分析与探讨
4.1接地闸刀操作
为了防止操作过电压而对对于设备造成一定的损伤，对于变压器高压侧的中性点接地闸刀来说，应该在进行拉和合变压器高压断路器时进行合上操作。同时，不同变压器的中性点接地闸刀还应该根据不同的运行方式来进行一定的倒换处理，对于不直接接地的变压器的中性点接地闸刀应该首先合上，然后，对于直接接地的变压器的中性点接地闸刀进行拉开操作，并且，为了防止出现电网发生接地故障，要求这两项操作的并列时间越短越好。在大幅度的增加出现在单相接地短路电流中，使得电网中零序保护动作范围有所扩大，这样就会使得越级跳闸情况出现在电网的保护中。
4.2相关二次压板的对应关系
二次保护压板的相关操作还应该在进行变压器中性点接地闸刀的操作过程中进行注意。
第一，对于运行中性点直接接地的变压器的来说，要求先投入“零序过流”保护跳闸压板，并能够及时退出“间隙过流”保护的跳闸压板，反之，也可能出现“间隙过流”保护的误动则会出现在变压器中性点接地闸刀合闸的状态下。
第二，从电流互感器相互独立接线图中，可以得到，对于装有此类保护的变压器来说，可以全部投入变压器间隙过流保护压板和零序电流保护，并不需要进行退出切换，变压器中性点接地闸刀可以进行相关的分、合的自动投入或者退出来实现两套零序保护。
4.3操作中一、二次的配合
与保护压板配合问题应该在变压器中性点接地闸刀操作过程中进行考虑，这里为了更好说明压板配合操作的相关顺序，通过升压变压器停役操作进行说明。
变压器中性点接地闸刀在开始操作时应该先合上，并且2块“零序过流”压板应在进行合中性点接地闸刀前而先投入，然后再进行合中性点的接地闸刀；1块“间隙过流”压板在合好闸刀后再取下；最后，使得变压器220kV断路器跳开。在“零序过流”压板没有投入情况下，而合上中性点接地闸刀，使得变压器220kV断路器直接跳开，这样就会存在一定的安全隐患。这样的情况下，当接地故障发生在220kV系统中，会使得零序电流在变压器中性点而产生。但是，未投入的2块“零序过流”压板影响下，出现零序过流”保护不可能动作出口的情况；已经合上了中性点接地闸刀，这样就自动退出了“间隙过流”。所以，这样就使得事故范围有所扩大，只有依靠其他保护动作，应该尽量避免这样类似的操作。
5、结语
对于电厂中的核心设备的主变压器来说，中性点保护装置必须设置在110 kV及以上的中性点直接接地的电网中。在进行相关的中性点操作过程中，应该尽可能充分考虑到各种操作可能带来的隐患，充分考虑操作的合理性，这样才能有效保证电网的安全运行。
参考文献
[1]林海源，吴小妹，吕庭钦等.一起主变间隙保护误动事故分析及处理[J].电力自动化设备，2012，32（6）.
[2]王杰，肖清明，陈小龙等，110kV电力系统变压器中性点保护用触发控制间隙[J].哈尔滨理工大学学报，2013，18（2）.