有些變壓器中性點(diǎn)直接接地,有些變壓器中性點(diǎn)通過(guò)間隙接地,而變壓器中性點(diǎn)的保護主要反映了接地故障。
情形1:當系統發(fā)生接地故障時(shí),變壓器在中性點(diǎn)接地時(shí)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(shí)間,在斷開(kāi)母聯(lián)或分段斷路器的短時(shí)間動(dòng)作下,縮小故障影響范圍,在斷開(kāi)變壓器各側斷路器時(shí),延長(cháng)動(dòng)作時(shí)間。
情形2:當系統接地故障時(shí),中性點(diǎn)接地的變壓器跳出后,電網(wǎng)零序電壓上升或諧振過(guò)電壓等都會(huì )危及變壓器中性點(diǎn)不接地絕緣。所以,中性點(diǎn)不接地變壓器應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)的核心設備,由于成本較高,因此在110kV及以上中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中,大多采用等級絕緣的變壓器。
實(shí)踐中,部分變壓器的中性點(diǎn)是直接接地。但是仍有一部分變壓器中性點(diǎn)不接地運行。稱(chēng)等級絕緣,是指變壓器線(xiàn)圈靠近中性點(diǎn)部分的主絕緣,其絕緣水平低于線(xiàn)圈端部的絕緣水平。
分級絕緣變壓器在使用過(guò)程中的注意事項:
1.在變壓器的中性點(diǎn)上一定要加裝避雷器,防止過(guò)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(diǎn)接地;
3.分級絕緣變壓器的中性點(diǎn)若不接地運行,中性點(diǎn)過(guò)電壓保護必須可靠投入。
二、變壓器中性點(diǎn)的配置原則
1.在雙母線(xiàn)運行時(shí),應考慮保證被分離的兩個(gè)系統在母聯(lián)開(kāi)關(guān)跳閘后至少有一個(gè)變壓器中性點(diǎn)接地;
2.變壓器中.低電壓側供電時(shí),必須將變壓器中性點(diǎn)直接接地,防止高壓側斷路器跳閘,變壓器絕緣化;
3.發(fā)電機-變壓器-線(xiàn)路組主變中性點(diǎn)應保持接地。
三、變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓的三種形式
1.大氣過(guò)電壓
2.單相接地故障造成的過(guò)電壓
3.斷路器不全相分閘造成的過(guò)電壓(主要表現為電網(wǎng)中斷路器不在同一時(shí)間重合閘.非全相動(dòng)作.導線(xiàn)斷線(xiàn)等)
四、變壓器中性點(diǎn)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(guò)電壓由間隙承擔,雷電.瞬時(shí)過(guò)電壓由避雷器承擔,同時(shí)利用間隙限制避雷器上可能出現的過(guò)大幅度的工頻過(guò)電壓和過(guò)高的殘余壓力。該方法不僅使變壓器中性點(diǎn)得到保護,而且起到相互保護的作用。
五、變壓器中性點(diǎn)間隙過(guò)電流保護
為了防止過(guò)電壓損壞變壓器中性點(diǎn)絕緣,目前廣泛采用在主變中性點(diǎn)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(diǎn)放電隙的零序過(guò)流保護(簡(jiǎn)稱(chēng)“間隙過(guò)流”保護)
下圖顯示了變壓器中性點(diǎn)間隙保護原理:
什么時(shí)候在變壓器高壓側放電間隙保護,為什么?
中性點(diǎn)接地刀閘應上前出,并在中性點(diǎn)接地刀閘打開(kāi)后才能投入。(也就是說(shuō),空隙保護和空檔不能同時(shí)進(jìn)入空腔狀態(tài))
由于:間隙保護由零序電壓和零序電流構成,其電流定值相對敏感,時(shí)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(shí),由于零序電流在中性點(diǎn)CT中流動(dòng),會(huì )引起間隙過(guò)流保護誤動(dòng)。
(1)公共電流互感器接線(xiàn)圖:
兩個(gè)電流繼電器作用值不同,兩個(gè)接地電流特性不同。零序列過(guò)流主要是工作頻率。
而間隙過(guò)流存在間隙.分段發(fā)展的特性,其間歇時(shí)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(xiàn)圖:
兩組保護電流互感器是獨立的,也就是交流回路分開(kāi),并分別連接到各自正確的位置。這個(gè)方案比較合理,但是價(jià)格昂貴。
將主變CT安裝在變壓器出廠(chǎng)價(jià)上,為了降低成本,零序過(guò)流采用主變壓器自帶中性點(diǎn)CT,間隙過(guò)流采用單層CT綜合接線(xiàn)。
六、變壓器零序電壓保護
中性點(diǎn)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.調節精度和連續放電次數的影響,可能出現動(dòng)作而無(wú)法動(dòng)作的情況。因此,在放電間隙拒動(dòng)時(shí),應加裝零序電壓保護。
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