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摘要:在电力系统中,变压器是重要的电气设备。大容量变压器造价高,一旦突发故障对整个供电系统的影响相当严重。文章针对变压器实际运行中常出现的中性点绝缘受损的问题展开讨论,旨在进一步研究变压器中性点保护的设计和预控措施,同时对同类继电保护实际工作隐患也具有一定的借鉴和指导意义。
关键词:变压器 绝缘 中性点 继电保护 断路器
0 引言
当前,我国电网系统的电压等级主要有110kV和220kV两种。在实际运行中,电压通常较高,中性点均为直接接地,部分变压器中性点不接地,主要是基于继电保护整定配置以及避免通讯干扰两方面来考虑,以限制单相短路电流。在这种运行方式下,由于雷击、单相接地短路故障等会造成中性点过电压,而且大多数變压器采用分级绝缘形式,变压器中性点的绝缘会受到过电压的影响,为防止事故发展,实际运行中一定要做好防护。本文现就具体情况深入探析变压器中性点的保护。
1 变压器中性点作用
变压器中性点接地,目的是防止产生操作过电压保持中性点良好的绝缘效果。110kV及以上大电流接地系统中,有一部分变压器中性点不接地,以便限制单相接地短路电流。一般情况下,我们主要根据综合变压器的绝缘安全、降低短路电流以及继电保护可靠动作等的要求,来设计变压器中性点接地数量和位置。切合空载变压器,如果变压器中性点直接接地,运行过程中断路器出现三相不同期动作或非对称开端的现象,往往能避免因失步工频过电压或电容传递过电压而引发电路事故。因此,防范切合空载变压器产生操作过电压导致的危害,应集中变压器中性点接地倒闸操作正确性上。
2 变压器绝缘分类
变压器绝缘分为全绝缘和半绝缘两种,系统一般采用分级绝缘变压器,变压器体积缩小了,造价也相应降低。与绕组中性点的绝缘效果相比,绕组首端绝缘效果稍逊。基于运行要求,变压器必须中性点接地时,中性点绝缘效果稍差。当变压器允许在接地和不接地两种状态下运行时,必须保证其中性点有良好的绝缘效果。比如220kV变压器中性点绝缘水平为110kV;110kV变压器中性点绝缘水平为60kV或38kV。为防止大气过电压、操作过电压和变压器高压侧单相接地造成过电压对中性点绝缘破坏二次继保回路,经过实际应用,认为能充分满足绝缘配合、继电保护以及运行方式的要求。
3 变压器中性点保护配置
现阶段,大多数110kV的大电流接地系统中的变压器基本都是分级绝缘变压器。当多台变压器并列运行时,为了防止故障时产生过电压对变压器绝缘造成影响,可将一部分变压器中性点接地,其他的部分则经间隙接地运行。一旦接地的变压器退出运行时,间隙接地的变压器随即改为接地运行,以确保接地状态整体稳定。从接地方式可以看出,对台分级绝缘的变压器并列运行时,接地与经间隙接地两种运行模式可同时并存。为此,必须配设相应的接地保护措施,即中性点直接接地零序电流保护以及中性点间隙接地保护。
①中性点直接接地零序电流保护:该电流保护形式由两段组成。一段是电流继电器、时间继电器、信号继电器及压板,定值必须配合出线第一段接地保护,0.5s切母联断路器;另一段则是电流继电器、时间继电器、信号继电器和压板等主要元部件。定值配合出线最后一段的接地保护,以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器,长延时切除主变压器三侧断路器。
②中性点间隙接地保护:变电站发生接地短路故障时,中性点接地变压器的零序电流保护会在故障点保护拒动的情况下动作,使母联断路器断开;若中性点经间隙接地的变压器供电系统出现故障,此局部系统变为中性点不接地系统,中性点的电位会升至相电压,进而影响分级绝缘变压器的绝缘效果。中性点间隙接地保护的设计意图就是当中性点电压升高到可能破坏其绝缘功效之前切除变压器,以免其损坏变压器绝缘元件。间隙接地保护有两种形式,一是零序过电压保护,二是零序电流保护,在实际运行中,这两种形式互为备用。
装并联间隙的目的是防止避雷器动作,间隙不动作;在内部过电压作用时避雷器不动作,间隙动作,两者分工是清晰的。
4 预控措施
把好新设备投运验收关,变压器中性点刀闸分合要到位。新投运或大修后变压器中性点刀闸要求高压试验人员作直阻试验。集控站所辖各子站电动操作的变压器中性点刀闸,操作时要用力得当,用力较轻不到位,用过猛又使得其弹出。若发现电动操作不到位、刀闸夹紧度不够,接地情况不可靠等缺陷应及时回报处理。变压器中性点接地方式改变,应及时切换变压器中性点保护。
5 结束语
国家电网公司提出要“保人身、保电网、保设备”。变压器在我们电力系统中所起作用毋庸置疑,不要因我们的工作中的一丝小小失误,造成变压器绝缘破坏,变压器损坏的后果,将使系统运行不可靠,给公司造成巨大的经济损失。所以我们要从操作、设备巡视等基本做起,来保证我们设备的安全运行,从而保证我公司长周期的良好安全局面。
参考文献:
[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护使用技术问答(第二版)[M].北京:中国电力出版社,1999.
[2]苏文博,李鹏博,张高峰.继电保护事故处理及实例[M].北京:中国电力出版社,2002.
[3]为群,陶然.继电保护自动装置及二次回路(第二版)[M].北京:中国电力出版社,2006.
作者简介:晁红军(1979-),男,河南洛阳人,本科,工程师,技师,从事继电保护检修维护工作。
关键词:变压器 绝缘 中性点 继电保护 断路器
0 引言
当前,我国电网系统的电压等级主要有110kV和220kV两种。在实际运行中,电压通常较高,中性点均为直接接地,部分变压器中性点不接地,主要是基于继电保护整定配置以及避免通讯干扰两方面来考虑,以限制单相短路电流。在这种运行方式下,由于雷击、单相接地短路故障等会造成中性点过电压,而且大多数變压器采用分级绝缘形式,变压器中性点的绝缘会受到过电压的影响,为防止事故发展,实际运行中一定要做好防护。本文现就具体情况深入探析变压器中性点的保护。
1 变压器中性点作用
变压器中性点接地,目的是防止产生操作过电压保持中性点良好的绝缘效果。110kV及以上大电流接地系统中,有一部分变压器中性点不接地,以便限制单相接地短路电流。一般情况下,我们主要根据综合变压器的绝缘安全、降低短路电流以及继电保护可靠动作等的要求,来设计变压器中性点接地数量和位置。切合空载变压器,如果变压器中性点直接接地,运行过程中断路器出现三相不同期动作或非对称开端的现象,往往能避免因失步工频过电压或电容传递过电压而引发电路事故。因此,防范切合空载变压器产生操作过电压导致的危害,应集中变压器中性点接地倒闸操作正确性上。
2 变压器绝缘分类
变压器绝缘分为全绝缘和半绝缘两种,系统一般采用分级绝缘变压器,变压器体积缩小了,造价也相应降低。与绕组中性点的绝缘效果相比,绕组首端绝缘效果稍逊。基于运行要求,变压器必须中性点接地时,中性点绝缘效果稍差。当变压器允许在接地和不接地两种状态下运行时,必须保证其中性点有良好的绝缘效果。比如220kV变压器中性点绝缘水平为110kV;110kV变压器中性点绝缘水平为60kV或38kV。为防止大气过电压、操作过电压和变压器高压侧单相接地造成过电压对中性点绝缘破坏二次继保回路,经过实际应用,认为能充分满足绝缘配合、继电保护以及运行方式的要求。
3 变压器中性点保护配置
现阶段,大多数110kV的大电流接地系统中的变压器基本都是分级绝缘变压器。当多台变压器并列运行时,为了防止故障时产生过电压对变压器绝缘造成影响,可将一部分变压器中性点接地,其他的部分则经间隙接地运行。一旦接地的变压器退出运行时,间隙接地的变压器随即改为接地运行,以确保接地状态整体稳定。从接地方式可以看出,对台分级绝缘的变压器并列运行时,接地与经间隙接地两种运行模式可同时并存。为此,必须配设相应的接地保护措施,即中性点直接接地零序电流保护以及中性点间隙接地保护。
①中性点直接接地零序电流保护:该电流保护形式由两段组成。一段是电流继电器、时间继电器、信号继电器及压板,定值必须配合出线第一段接地保护,0.5s切母联断路器;另一段则是电流继电器、时间继电器、信号继电器和压板等主要元部件。定值配合出线最后一段的接地保护,以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器,长延时切除主变压器三侧断路器。
②中性点间隙接地保护:变电站发生接地短路故障时,中性点接地变压器的零序电流保护会在故障点保护拒动的情况下动作,使母联断路器断开;若中性点经间隙接地的变压器供电系统出现故障,此局部系统变为中性点不接地系统,中性点的电位会升至相电压,进而影响分级绝缘变压器的绝缘效果。中性点间隙接地保护的设计意图就是当中性点电压升高到可能破坏其绝缘功效之前切除变压器,以免其损坏变压器绝缘元件。间隙接地保护有两种形式,一是零序过电压保护,二是零序电流保护,在实际运行中,这两种形式互为备用。
装并联间隙的目的是防止避雷器动作,间隙不动作;在内部过电压作用时避雷器不动作,间隙动作,两者分工是清晰的。
4 预控措施
把好新设备投运验收关,变压器中性点刀闸分合要到位。新投运或大修后变压器中性点刀闸要求高压试验人员作直阻试验。集控站所辖各子站电动操作的变压器中性点刀闸,操作时要用力得当,用力较轻不到位,用过猛又使得其弹出。若发现电动操作不到位、刀闸夹紧度不够,接地情况不可靠等缺陷应及时回报处理。变压器中性点接地方式改变,应及时切换变压器中性点保护。
5 结束语
国家电网公司提出要“保人身、保电网、保设备”。变压器在我们电力系统中所起作用毋庸置疑,不要因我们的工作中的一丝小小失误,造成变压器绝缘破坏,变压器损坏的后果,将使系统运行不可靠,给公司造成巨大的经济损失。所以我们要从操作、设备巡视等基本做起,来保证我们设备的安全运行,从而保证我公司长周期的良好安全局面。
参考文献:
[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护使用技术问答(第二版)[M].北京:中国电力出版社,1999.
[2]苏文博,李鹏博,张高峰.继电保护事故处理及实例[M].北京:中国电力出版社,2002.
[3]为群,陶然.继电保护自动装置及二次回路(第二版)[M].北京:中国电力出版社,2006.
作者简介:晁红军(1979-),男,河南洛阳人,本科,工程师,技师,从事继电保护检修维护工作。