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閱讀：79發(fā)布時(shí)間：2022-12-13
變壓器是電力系統(tǒng)重要設(shè)備，其絕緣水平相對(duì)比較薄弱，而過(guò)電壓造成變壓器損壞的概率很大，為確保變壓器安全可靠運(yùn)行，除選用優(yōu)質(zhì)的變壓器外，仍需對(duì)運(yùn)行的變壓器設(shè)置有效的過(guò)電壓保護(hù)。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)和接地方式，變壓器中性點(diǎn)出現(xiàn)過(guò)電壓機(jī)率也較多，除在變電所、電網(wǎng)進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)外，還要在變壓器中性點(diǎn)設(shè)置合理的過(guò)電壓保護(hù)，確保變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行。
我國(guó)主要對(duì)于110kV電力系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，該系統(tǒng)屬于接地系統(tǒng)，但位于變電站的部分較短線路由于會(huì)受到信號(hào)對(duì)其的干擾，因此為有效避免干擾，采用了較短線路實(shí)行不接地的運(yùn)行方式。但該方式仍存在一定的弊端，這種運(yùn)行情況下，雷擊以及單相接地短路故障都會(huì)使得中性點(diǎn)有電壓通過(guò)，因此不利于確保其絕緣性，對(duì)工作人員以及供電的安全起到一定的威脅性。本文從110kV變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓保護(hù)進(jìn)行了探討，并做出了詳細(xì)的分析。
1、110kV變壓器中性點(diǎn)絕緣及接地方式
隨著當(dāng)前的不斷發(fā)展，我國(guó)大多采用國(guó)產(chǎn)的分級(jí)絕緣結(jié)構(gòu)，中性點(diǎn)分為不同的電壓級(jí)別，從而對(duì)于其安全性進(jìn)行有效的控制。并且國(guó)產(chǎn)變壓器按照國(guó)家規(guī)定也對(duì)于雷電全波和截波耐受電壓進(jìn)行了合理的設(shè)置。110kV在我國(guó)廣泛被采用，該系統(tǒng)是大接地的電流系統(tǒng)，對(duì)于電流的穩(wěn)定性有所保證，并且減弱了其他實(shí)物對(duì)其產(chǎn)生的干擾性，能夠良好的對(duì)于繼電進(jìn)行保護(hù)。在應(yīng)用過(guò)程中大多的110kV變壓器中性點(diǎn)可直接接地使用，但部分需要在不接地的情況下對(duì)其進(jìn)行使用。
2、分級(jí)絕緣變壓器中性點(diǎn)的過(guò)電壓保護(hù)方式
在110KV系統(tǒng)的使用過(guò)程中存在著不穩(wěn)定的情況，在局部不接地的位置有電源流過(guò)，伴隨著磁電感的產(chǎn)生，會(huì)對(duì)于整個(gè)電路造成諧振，從而引發(fā)較高的電壓經(jīng)過(guò)，分級(jí)絕緣變壓器在此過(guò)程中就會(huì)受到較大的影響，甚至?xí)斐山^緣的損壞，對(duì)人們的安全造成威脅。因此，通常對(duì)于中性點(diǎn)的過(guò)電壓保護(hù)采用水平棒間隙的保護(hù)方式。
整個(gè)系統(tǒng)中對(duì)于變壓器的中性點(diǎn)也有著一定的要求。要求其沖擊放電的電壓不可超過(guò)沖擊時(shí)的耐壓值，并且保護(hù)間隙放電所產(chǎn)生的電壓也應(yīng)大于其點(diǎn)位上升高過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的值。
3、分級(jí)絕緣變壓器中性點(diǎn)的保護(hù)配置
3.1、對(duì)于中性點(diǎn)裝設(shè)放電間隙的保護(hù)
在中性點(diǎn)放電的間隙，應(yīng)進(jìn)行零序電流的保護(hù)，并且設(shè)置零序電壓的保護(hù)，從而使得中性點(diǎn)沒(méi)有及時(shí)起到作用時(shí)也對(duì)于斷路器進(jìn)行斷開(kāi)。
3.2、對(duì)于不裝設(shè)放電間隙中性點(diǎn)的保護(hù)
當(dāng)母線位置上的變壓器都不接地運(yùn)行時(shí)，應(yīng)首先對(duì)于變壓器進(jìn)行斷開(kāi)，從而進(jìn)行有效的保護(hù)。
4、110 kV 系統(tǒng)單相接地故障變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓分析
4.1中性點(diǎn)直接接地變壓器
中性點(diǎn)直接接地的變壓器固定在地面，其經(jīng)過(guò)的電壓都為地電壓，甚至在其系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)都為仍未低電壓，不會(huì)受到改變。
4.2、中性點(diǎn)不接地變壓器
在變壓器的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，中性點(diǎn)的變化與地電壓的不對(duì)稱程度有著明顯的關(guān)聯(lián)。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的計(jì)算研究，得出結(jié)論∶在同一個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，母線單相接地時(shí)變壓器的中性點(diǎn)電壓較大，大過(guò)母線接地時(shí)所通過(guò)的電壓。在110kV接地系統(tǒng)中，中性點(diǎn)不接地而此時(shí)母線出現(xiàn)故障時(shí)，此種情況下中性點(diǎn)的電壓值為非常高。
中性點(diǎn)在不接地的情況下，忽略對(duì)地電容的考慮，而只關(guān)注電位所引起的變化，并沒(méi)有電流產(chǎn)生，將電容條件考慮進(jìn)來(lái)后，電容電流才會(huì)有所產(chǎn)生，但產(chǎn)生量極小，不會(huì)對(duì)于接地電位有任何的影響，因此該電流可忽略不計(jì)。
而金屬性接地相時(shí)，接地的相電流同樣為零，但不同的是，其電壓會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)正常電壓的1.7倍左右，并且中性點(diǎn)電位會(huì)急劇升高。
5、分級(jí)絕緣變壓器中性點(diǎn)棒間隙有關(guān)要求
我國(guó)相關(guān)規(guī)定對(duì)于分級(jí)絕緣變壓器中性點(diǎn)棒間隙有著相應(yīng)的要求，因此220kV應(yīng)選用250毫米至300毫米之間的間隙距離；110kV則需要選用105毫米至115毫米之間的間隙距離。并且需結(jié)合變壓器所產(chǎn)出的相應(yīng)年份進(jìn)行結(jié)合，從而進(jìn)一步的進(jìn)行分析。例如，在1983年所產(chǎn)出的110kV變壓器，其絕緣水平是35kV，因此，還應(yīng)在間隙的基礎(chǔ)上并聯(lián)一個(gè)金屬氧化物避雷針，從而進(jìn)一步保證其有效安全性。
棒間隙所使用的圓鋼可以對(duì)于直徑在14毫米至16毫米之間結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，圓鋼之間的棒間隙應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量，并且呈水平條件下進(jìn)行擺放，端部應(yīng)設(shè)置為半球形，并且應(yīng)在加工過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，保證圓鋼的表面光滑，不存在不合格材料所制成的產(chǎn)品應(yīng)用到系統(tǒng)中去。選材合格的棒應(yīng)在尾部留有相應(yīng)的距離，從而制作成螺旋口，方便在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)于其長(zhǎng)度進(jìn)形合理的調(diào)節(jié)。
在對(duì)于棒間隙的安裝過(guò)程中還應(yīng)對(duì)于其與周圍物體的距離條件結(jié)合進(jìn)去，進(jìn)行相應(yīng)的考慮。接地棒的長(zhǎng)度應(yīng)大于零點(diǎn)五毫米，并且應(yīng)高于地面兩米，從而保證其安裝后使用過(guò)程中的質(zhì)量。并且在應(yīng)用到使用過(guò)程中應(yīng)定期對(duì)于其間隙進(jìn)行檢查，并及時(shí)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
在低壓和中壓側(cè)不存在變壓器的情況，中性點(diǎn)處可不用對(duì)于ct進(jìn)行設(shè)置，也對(duì)于成本有所減少，但若結(jié)合實(shí)際情況分析后發(fā)現(xiàn)需要對(duì)于ct進(jìn)行設(shè)置，則可適當(dāng)將保護(hù)時(shí)間適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行延長(zhǎng)。
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