文摘：對110千伏分級絕緣干式變壓器中性點保護間隙的配置進行了分析，認為在低壓側無就地電源干預的110千伏變電站中，主變壓器的中性點不應設置條形間隙。根據(jù)零序電抗與正序電抗的實際比值，對不同類型的中性點避雷器進行了校核。關鍵詞：110千伏分級絕緣干式變壓器中性點保護間隙避雷器信息源：

干式變壓器中性點接地的配置原則是有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，系統(tǒng)中性點不允許接地，必須保證其有效性(X0/X1 <3，X0為零序電抗，X1為正序電抗)。由于絕緣等級的要求，不接地分級絕緣干式變壓器的中性點通常與相應的避雷器和保護間隙連接，因此中性點保護間隙的配置應從繼電保護和過電壓保護兩方面考慮。近年來，珠海電業(yè)局工業(yè)分局多個變電站加大了110 kV分級絕緣干式變壓器中性點棒條間隙，在很多雷區(qū)容易出現(xiàn)誤操作。本文將對此進行分析。

1并聯(lián)間隙誤動作分析安裝并聯(lián)間隙的初衷是為了防止避雷器在內部過電壓下爆炸，損壞主變壓器及附近設備。所以要求間隙的匹配特性：雷電過電壓動作時，避雷器動作，間隙不動作；施加內部過電壓時，避雷器不動作，間隙動作。兩者分工明確。間隙應滿足動作值和非動作值閾值，220 kV干式變壓器中性點容易，110 kV干式變壓器中性點難。以前只是根據(jù)功率測試單元提供的間隙大小進行組裝，不需要進一步測試。但實驗室提供的數(shù)據(jù)是在處理頻率電壓和雷電波的條件下進行測試的，與實際運行情況有較大差異。在多雷區(qū)，變電站附近線路單相接地時，常同時出現(xiàn)大氣過電壓和內部過電壓，疊加后傳遞到有間隙的中性點。此時過電壓既不是純工頻過電壓，也不是標準雷電波，實驗室獲得的兩個先立數(shù)據(jù)很難代表所遇到的真實情況。此外，氣隙受氣象閾值、電極形狀以及自身放電電壓的離散性影響，可靠性較差，至少得到廣東省運行經(jīng)驗的證實。這里還需要強調的是，過去一些干式變壓器的中性點是加了間隙的，不需要安裝棒形間隙，誤認為加間隙總是有利的，繼電保護配置也不會斷電。據(jù)統(tǒng)計，1994-1997年雷電期間，珠海110 kV線路單相接地時，間隙動作11次，誤操作率100%。然而，間隙沒有安全安裝。信息來自：輸配電設備網(wǎng)2的中性點間隙和繼電保護。110千伏及以上的電網(wǎng)是一種有效的接地系統(tǒng)?，F(xiàn)在的電網(wǎng)結構通常采用220 kV變電站向110 kV變電站放射狀供電。110千伏接地系統(tǒng)中性點設在220千伏變電站的220千伏/110千伏降壓干式變壓器上，是零序電抗的主通道和系統(tǒng)有效性(X0)的主導元件，不允許接地。無論站內有多少臺干線變壓器，至少有一臺干式變壓器的110 kV中性點應接地，X0/X1 <3。DL/T620—1997 《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》第4.1.1條指出：“要避免110 kV和220 kV有效接地系統(tǒng)中局部不接地系統(tǒng)的偶然形成和高工頻過電壓的產(chǎn)生?！痹谶@里，“應該避免”是較好道防線。由于電網(wǎng)結構、設備可靠性和技術水平的提高，多年來沒有系統(tǒng)的土地流失事故報告。珠海電網(wǎng)形成以來，從未出現(xiàn)過整體和部分故障。然而，這并不能保證110千伏系統(tǒng)永遠不會接地。當出現(xiàn)以下情況時，仍存在中性點保護間隙：a) 220 kV降壓變電站兩臺以上主變壓器(一般并聯(lián)運行)，根據(jù)較不利情況，當110 kV中性點接地主變壓器因內部故障跳閘時，一臺中性點接地干式變壓器將繼續(xù)運行，形成失壓接地系統(tǒng)。此時，應立即合上另一個無接地操作的110千伏中性點接地刀閘，恢復系統(tǒng)接地，這是現(xiàn)場操作和調度程序中防止土地損失的具體措施。但當單相接地在110 kV中性點接地刀閘合上之前(一般認為是幾分鐘)(幾率極小)相繼發(fā)生時，另一臺干式變壓器供電的不接地干線變壓器110 kV中性點保護間隙擊穿，仍相當于接地系統(tǒng)。故障線路的主保護仍然會瞬間跳閘，供電端的零序電壓和間隙保護的零序電流仍然會起到后備作用。文獻[1]的2.3.9.2條規(guī)定：“當中性點是eq #p#分頁標題#e#

b)通過110 kV干式變壓器低壓側與主網(wǎng)相連的本地電源，在110 kV側因故與主網(wǎng)斷開后，會形成本地失地系統(tǒng)。此時干式變壓器已成為供電端升壓干式變壓器，必須合上中性點接地刀閘。程序同上。同時，當110千伏中性點再次接地時，干式變壓器的中性點保護間隙會擊穿，使先立的110千伏系統(tǒng)的中性點不接地。當主保護或開關拒動時，主變壓器的近后備作出反應。文獻[2]4.2.14.2條規(guī)定：“對于中性點直接接地系統(tǒng)的主網(wǎng)終端變電站，如果干式變壓器中性點不直接接地，負荷側接區(qū)域電源，干式變壓器還應配有零序電壓和間隙零序電流解耦裝置。三重零序電壓一般設為10 ~ 15 V(額定電壓300 V)，間隙零序電流一次性設為40 ~ 1000?！蓖ㄟ^保護間隙較大限度地保持有效接地系統(tǒng)的運行。3中性點間隙和過流

電壓保護3.1 單相接地時的工頻電壓 單相接地發(fā)生在終端變電所110 kV母線上時，110 kV干式變壓器感受到的零序電壓較高 ，等值零序電抗也較大。有效接地系統(tǒng)以X0／X1小于3為界，并不是說一定等于3，不同地區(qū)電網(wǎng)及每個變電所有著不同的X0／X1值，且差異很大，干式變壓器中性點處的過電壓水平自然也不一樣。表1提供了珠海電力工業(yè)局2000年部分110 kV干式變壓器中性點的過電壓值。通用文章及教科書均按1．15 UN（UN為系統(tǒng)的額定電壓，本計算取UN＝126 kV）和X0/X1＝3取極值，使估算裕度過高，有時會將過電壓值推向避雷器所能承受的電壓的邊緣，嚴格的電壓管理和先進的電壓調整手段都不會使電壓達到126 kV。表1按實際電抗值編制,可以看出珠海地區(qū)110 kV干式變壓器中性點的X0／X1值在0．613 5～2．068 2之間，穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過電壓在17．07～37．00 kV及25．61～56．79 kV之間，遠低于干式變壓器中性點絕緣的工頻耐受電壓。

3.2 斷路器非同期動作引起的過電壓 1999年，原廣東省電力工業(yè)局下發(fā)的有關文件指出：“110 kV斷路器為三聯(lián)動機構 ，因操動機構故障出現(xiàn)非全相或嚴重不同期的概率很小，且省內尚未發(fā)生過有此危及中性點絕緣的情況”。所以對斷路器非同期動作引起的過電壓不作討論。 注：深坑變電站1號干式變壓器在冬季榨糖乾霧電廠投運時保護間隙投入，非榨糖季節(jié)保護間隙拆除。

4 結論 1998年，珠海電力工業(yè)局拆除了終端變電所低壓側無電源的干式變壓器中性點的保護間隙，保留及補裝低壓側有電源的干式變壓器中性點保護間隙，間隙距離為130～140 mm。經(jīng)過1999～2001年運行驗證，珠海地區(qū)110 kV電網(wǎng)頻發(fā)的保護間隙誤動得到了徹底根治。由于很難遇到系統(tǒng)失地時緊接著再發(fā)生單相接地故障，因此還沒有正確動作的記錄。 信息來自:輸配電設備網(wǎng)

參考文獻

［1］DL 400—1991，繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程［S］．［2］DL／T584—1995，3～10 kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程［S］． #p#分頁標題#e#