变压器中性点过电压一次保护与二次保护分析

变压器中性点过电压一次保护与二次保护分析
作者：马晓龙
来源：《科学与信息化》2018年第07期
摘要在电力行业高度发展的今天，随着生活水平的逐步提高，电力变压器逐渐成为发电厂与变电站的关键设备，其在电力运行中发挥着巨大的作用。

此设备如果出现问题，则将会对发电厂和变电站带来不良影响。

在本文中，笔者将重点探讨变压器的相关保护问题，希望可为实际活动提供相应的参考。

关键词变压器；中性点；过电压；一次保护；二次保护
电力变压器为发电厂和变电站的基本设备，但近些年由于选用单相接地线路和非全相运行系统，为此，极有可能引发电力变压器内部中性点间隙出现短时过电压和击穿现象，最终出现跳闸故障。

基于这一背景，应围绕电力变压器中性点实施一次与二次保护，攻克异常攻击等不良问题。

1 电力变压器中性点过电压的主要异常情况
1.1 中性点发生过电压异常现象
线路单相接地可能会让变压器中性点和大地绝缘，当系统非同期合闸时，变压器中的三相施加电压将出现不平衡，在变压器中性点出现高电压。

此种情况易于发生，尤其是在变压器中性点存在较高过电压时。

为此，系统于单相接地的条件下，应保障达到标准值。

1.2 变压器零序电流出现流经异常问题
变压器中性点应用避雷器措施，与结线变压器回路创设了零序阻抗回路，为此，无论变压器中性点接地刀闸是否处于闭合还是击穿状态，均可防范避雷器爆炸的问题。

然而，在中性点过电压时则可能会出现异常，具体而言，变压器零序电流的实际流经情况，大多出现在单相合闸的轻轻，由于系统变压器赋予的零序电压可能会出现零序电流异常的问题[1]。

2 过电压保护举措及保护设备
2.1 保护措施
在变电站内，为约束单相接地短路电流，达到整定配置，某些变压器便会让中性点出现不接地的现象，而这极有可能引发雷击行为，单相接地短路故障产生的变压器中性点过电压与绝缘设备威胁应采取有效的保护措施，也可引进某些保护设备，以此来规避不良事故。

常规条件
下，中性点保护通常包含两个过程，其中一次过电压保护指代对避雷器与间隙所进行的保护，而二次继电器则指代对母线3U过电压和间隙零序过电流所展开的保护，对于中性点保护，其基本作用为：当中性点不接地时，于大气过电压及内部过电压条件，完成避雷器动作[2]。

2.2 过电压保护设备
（1）保护间隙
保护设备内最简单的即保护间隙，其棒棒间隙能够看成水平状，通常由两个电极构成，和被保护设备两侧保持连接，放电电压参数指标石油两级间距与极的形状大小关联着，待保护间隙被击穿后出现工频电流，基于电动力与上升气流作朝着上方移动，产生电弧，存在熄火的可能。

电力系统自身熄弧能力的弱化无法让工频电弧有效熄火。

（2）金属氧化物避雷器
金属氧化物避雷器的基本材料为氧化锌，其中混合一定的氧化锰和氧化钴等不同的金属氧化物，于1000℃经由高温作用形成，它具有下述优点：其一，构成不烦琐，具有优良的保护性，因氧化锌避雷器未选用串联式放电间隙，为此，无时延，当电压升高时，氧化锌阀片便迅速吸取过电压能量，进一步限制过电压；其二，耐重复动作能力突出，氧化锌避雷器不存在间隙，也无续流，于雷击或者操作环节冲击过电压，且避雷器无须吸取续流能量，可削弱避雷器的整体承受能力。

综合来说，氧化锌避雷器可抵抗多重雷击，承受操作过电压[3]。

3 过电压继电保护方法改进探究
从我国电网运行的实际情况而言，当系统出现接地故障时，变压器中性点间隙可能会被击穿，因此，在保障变压器中性点内部工频过电压基本安全和过电流稳定的条件下，也应对二次保护进行妥善的处理。

当220KV变压器出现中性点过电压时，应能采取有效措施保障实际应用。

具体是面向动作时限进行合理的调整，适当延长侧中性点间隙过电压对应的保护时限，待线路出现异常时，便立即断掉两侧断路器单相，进而会出现负荷性零序电路和中性点击穿的问题，只要把保护时限处于0.5秒便可把该线路单相重合闸对应的时间限定在标准范围。

对110kv变压器而言，其间隙继电保护动作时限能够把间隙零序电流对应的电流保护动作时间设置成1.5秒，在实际的动作时间中能够依据该变电站内部的一级故障保障维护末端灵敏度段对应的保护动作时间，并可预留相应的宽裕度。

我们在设定这一参数后，便对该负荷反馈效应展开了综合考量，在特定的供电路保障维护重合闸时间应高于这一时间，能够将其设定两秒。

基于分级绝缘变压器内部中性点过电压保护这一问题，应能够思量变压器故障预系统进入非全相运行状态时出现的工频过电压，在此时需能够应用氧化锌避雷器，辅以并联水平棒间隙配置迎合标准，结合的原则即在避雷器中负责雷电过电压保护，当系统出现单相接地故障或在
开关单相重合闸环节水平帮间隙无须实施放电处理时，水平棒能够依托动作完成对变压器内部中性点绝缘和线终端设备绝缘保护[4]。

4 结束语
综上可知，我们只要对变压器中性点进行有效的保护，便能够保证常规的运行，也可依照电力系统的基本情况完成情况，为进一步保障中性点过电压，我们应格外留心，保持警惕，严格检查设备的实际维修情况，确保电力系统能够正常运转。

参考文献
[1] 赵孟博.变压器中性点过电压一次保护与二次保护分析[J].中国科技纵横，2016，（24）：165-165.
[2] 张洪，高峰，林阳.变压器中性点过电压一次保护与二次保护分析[J].科技尚品，2017，（4）：237.
[3] 林伟茂.110kV主变间隙零序电流保护误接线造成保护误动的分析及防范[J].通信世界，2016，（14）：43-44.
[4] 赵耀.事故后中性点接地方式对主变复电操作影响研究[D].南宁：广西大学，2016.。