变压器的各类中性点接地知识
变压器中性点接地的要求
变压器中性点接地的要求
一、国家电网采用“三线一地”方式远距离高压输电，也就是说，零线（中性线）是接地的。
二、作为终端的电力变压器的金属外壳从安全方面考虑也必须可靠接本地。
“接地”和“接本地”这两个概念是有所区别的，“接本地”的含义应该理解为“尽可能就近接地”。
三、终端电力变压器二次侧一般采用“三相四线”向用户供电，零线也是接地的。
四、为了防止电器设备的外壳带电危及人身安全，通常都要求将电器设备的外壳接本地。
五、尽管在正常情况下零线也是接地的，但电器设备外壳的接地端绝对不能接零线，因为当零线在远端断开时，近处原来的零线就通过用电器变成了火线，这样很危险！所以安全插座多一个“本地端”的道理就在这里。
但遗憾的是，“本地端”常常没接本地线而成为安全隐患。
六、如果三相电流基本平衡，确实零线电流也就接近于零，这也是“三相四线”电缆中零线比相线细的原因所在。
不过一定要知道，如果轻易取掉零线而三相电流不平衡时，这个供电线路上几乎所有电器都将因中性点发生偏移而不能正常工作。
变压器中性点间隙接地
在电力系统故障中，非对称三相故障可以分解出正序分量、负序分量和零序分量，而变压器线圈中性点接地通道就是零序电流途径通道，零序保护装置是根据零序电压和零序电流大小有选择地切除故障变压器。
110kV、220kV是供电网络的主要电压等级，由于电压很高,中性点一般采用直接接地方式，由于继电保护整定配置及防止通讯干扰等方面的要求，为了限制单相短路电流，其中有部分变压器采用中性点不接地方式。
【限制单相短路电流的目的：1、使单相短路电流不大于三相短路电流，因选择设备均按三相短路电流来校验的，以防损坏。
2、控制单相短路电流的数值和在系统中的分布，满足零序保护的需要。
3、减少不对称的单相短路电流对通信系统的干扰。
】而为了防止中性点不接地，变压器中性点电压在故障时升高伤害变压器绝缘，所以不直接接地的变压器中性点采用间隙保护。
当中性点电压升高时，空气间隙被击穿引燃电弧，将中性点接地。
当电压降低后，电弧熄灭，中性点又不接地了。
如果在这个间隙保护回路上加一个电流互感器，在保护动作时，电流流过发出信号，如果其他保护没有正确动作，电流一直持续，经过一定延时，也能动作跳开开关。
110KV、220KV、330KV、500KV电力变压器中性点必须安装间隙接地保护装置，从而实现变压器中性点接地运行或不接地运行2种不同的运行方式。
接地间隙的选择决定保护装置的稳定性。
实际工程中的间隙有2种，分别为棒间隙与球间隙。
一般来说，棒间隙为极不均匀电场，放电电压不稳定，分散性大，从而决定了其保护性能差。
球间隙为均匀电场，放电电压稳定，分散性小，保护性能好。
基于此，变压器中性点间隙接地保护装置主要采用球形放电间隙方式，比惯用的棒形放电间隙放电电压准确率高、分散性小、特性稳定，与避雷器特性及主要变压器的绝缘配合精确、充分有效，热容量大，不易烧损。
提高了保护安全性和保护效果。
主变压器中性点接地方式
主变压器中性点接地方式
(1)对于主变压器110kV及以上侧中性点:
l)330kV及以上变压器的中性点宜全部接地。
2)发电厂有多台220kV及以下升压变压器时，应有1~2台变压器中性点接地。
3) 凡是自耦变压器，其中性点需要直接接地或经小电阻接地。
4) 终端变电所的变压器中性点一般不接地。
5) 中、低压侧有电源的变电站或枢纽变电站每条母线应有一台变压器中性点接地。
6) 所有普通变压器的中性点都应经隔离开关接地，以便于调度灵活选择接地点。
当变压器中性点可能断开运行时，若该变压器中性点绝缘不是按线电压设计的应在中性点装设避雷器保护。
7)变压器中性点接地数量应使电网短路点的综合零序电抗与综合正序电抗之比X/X1不大于3:X/X,尚应大于1~1.5，以使单相接地短路电流不超过三相短路电流。
(2)主变压器6~66kV侧中性点采用不接地或消弧线圈接地方式。
中性点接地方式
1 中性点直接接地中性点直接接地方式，即是将中性点直接接入大地。
该系统运行中若发生一相接地时，就形成单相短路，其接地电流很大，使断路器跳闸切除故障。
这种大电流接地系统，不装设绝缘监察装置。
中性点直接接地系统产生的内过电压最低，而过电压是电网绝缘配合的基础，电网选用的绝缘水平高低，反映的是风险率不同，绝缘配合归根到底是个经济问题。
中性点直接接地系统产生的接地电流大，故对通讯系统的干扰影响也大。
当电力线路与通讯线路平行走向时，由于耦合产生感应电压，对通讯造成干扰。
中性点直接接地系统在运行中若发生单相接地故障时，其接地点还会产生较大的跨步电压与接触电压。
此时，若工作人员误登杆或误碰带电导体，容易发生触电伤害事故。
对此只有加强安全教育和正确配置继电保护及严格的安全措施，事故也是可以避免的。
其办法是：①尽量使电杆接地电阻降至最小；②对电杆的拉线或附装在电杆上的接地引下线的裸露部分加护套；③倒闸操作人员应严格执行电业安全工作规程。
2 中性点不接地中性点不接地方式，即是中性点对地绝缘，结构简单，运行方便，不需任何附加设备，投资省。
适用于农村10kV架空线路为主的辐射形或树状形的供电网络。
该接地方式在运行中，若发生单相接地故障，其流过故障点电流仅为电网对地的电容电流，其值很小称为小电流接地系统，需装设绝缘监察装置，以便及时发现单相接地故障，迅速处理，以免故障发展为两相短路，而造成停电事故。
中性点不接地系统发生单相接地故障时，其接地电流很小，若是瞬时故障，一般能自动熄弧，非故障相电压升高不大，不会破坏系统的对称性，故可带故障连续供电2h，从而获得排除故障时间，相对地提高了供电的可靠性。
中性点不接地方式因其中性点是绝缘的，电网对地电容中储存的能量没有释放通路。
在发生弧光接地时，电弧的反复熄灭与重燃，也是向电容反复充电过程。
由于对地电容中的能量不能释放，造成电压升高，从而产生弧光接地过电压或谐振过电压，其值可达很高的倍数，对设备绝缘造成威胁。
主变中性点知识Microsoft Word 文档
变压器中性点接地刀闸的作用变压器中性点接地，就形成了“中性点直接接地系统”，也叫“大电流接地系统”。
具有以下特点：1，变压器中性点接地，使变压器中性点锁定为零电位，在三相负载不平衡时，避免中性点位移而造成相电压不平衡。
2，变压器中性点接地，可以将系统发生单相接地变为单相短路，保障继电保护装置迅速可靠动作跳闸。
3，在变压器中性点可以按照零序CT监视三相不平衡电流。
当然还有更深奥的道理，例如：可以降低变压器部分线圈的绝缘要求，使用半绝缘变压器。
可以提供零序电流等等。
中性点放电间隙的作用放电间隙，主要是为保护避雷器的．当雷击电压超过避雷器所能保护的值时，为防止避雷器被击穿损坏，装设放电间隙．当有很高的雷击电压时，间隙被击穿放电，从而保护了避雷器．至于避雷器和放电间隙之间如何配合，要依避雷器的防雷电压而定．2.防止接地变跳闸后，高压侧故障中性点出现危险过电压3.110KV及以上系统中性点的间隙保护主要是：为了防止过电压！因为在这种电压等级的设备由于绝缘投资的问题所以都采用分级绝缘，在靠近中性点的地方绝缘等级比较低。
如果发生过电压的话会造成设备损坏，间隙保护可以起到作用，但是又由于中性点接地的选择问题一个系统不要有太多的中性点接地，所以有的变压器的中性点接地刀闸没有合上（保护的配置原因）。
在这时候如果由于变压器本身发生过电压的话就会由间隙保护实现对变压器的保护，原理就是电压击穿，在一定电压下其间隙就会击穿，把电压引向大地。
间隙保护可以起到变压器绕组绝缘的作用，当系统出现过电压（大气过电压、操作过电压、谐振过电压、雷击过电压等）时，间隙被击穿时由零序保护动作、间隙未被击穿时有过电压保护动作切除变压器。
4.满足保护的灵敏度要求.5.防止合闸不同期等情况造成的过电压，损害绝缘.6.所谓保护间隙，是由两个金属电极构成的一种简单的防雷保护装置。
其中一个电极固定在绝缘子上，与带电导线相接，另一个电极通过辅助间隙与接地装置相接，两个电极之间保持规定的间隙距离。
为什么变压器中性点接地(工作接地)
为什么变压器中性点接地（工作接地）
工作接地现在广泛使用的三夏天四线制供电系统,配电变压器的中性点一般是直接接地的,这种接地叫工作接地.从配电变压器(或发电机)的中性点引出一线叫中线(亦称工作零线).这种三相四线制的三个线端之间电压为220 伏,叫相电压,供照明或小型单相动力用. 为什么三相四线供电系统的中性点一般要与大地连接呢?其作用是这样的: (一) 可迅速切断故障设备.在中性点不接地的代电系统中,一相发生接地, 接地电流很小,不足以使保护装置动作来切除故障设备.在中性点直接接地的供电系统中,发生单相接地,将引起较大的单相接地短路电流,能使保护装置迅速动作,切除故障设备. (二) 减低人体所承受的触电电压.在中性点不接地的系统中,当一相接地, 而人身又触及另一相时,人体所随的电压为380 伏的线电压.但对中性点接地的系统来说,当人身触及一相时,所随的电压为220 伏的电压. (三) 减低电力线路和用电设备的绝缘水平,降低成本.在中性点接地的系统中,每相对地的电压是相电压,因此这种系统的电力线路和用电设备其导电部分对地或者对金属外壳的绝缘水平可按相电压来设计,成本降低.但中性点不接地系统,其绝缘则要按线电压来考虑.成本较高.。
中性点接地方式分类
预调
随调
带有载调节开关的调匝式消弧线圈、高短路阻抗变压器式消弧系统、 具有可动铁芯的调气隙式消弧线圈 等
调容式消弧线圈、8421并联电 抗器组合式消弧线圈等
预调
随调
1、调匝式自动调谐消弧线圈
调匝式自动调谐消弧线圈采用有载调压开关调节电感线圈的抽头改变 电感值，为了限制在接近全补偿时中性点出现过高的位移电压，电感
线圈必须串联或者并联阻尼电阻。当电网发生永久性单相接地故障时，
阻尼电阻自动退出，以防止过电流损坏。 调匝式自动调谐消弧线圈一次设备的结构如右图所示，一次设备包括： ①Z型接地变压器(当系统具有中性点时可不用)；②消弧线圈；③阻
母线
断路器
尼电阻箱；④避雷器；⑤CT和PT。
接地变压 器
它可以在电网正常运行时，通过实时测量消弧线圈电压、电流的幅值 和相位变化，计算出电网当前方式下的对地电容电流，根据预先设定 的最小残流值或脱谐度，由控制器调节有载调节开关，使消弧线圈调 节到所需要的补偿档位，在发生接地故障后，故障点的残流可以被限 制在设定的范围之内。它的不足之处是不能连续调节，需要合理的选 择各个档位电流和档位总数，保证残流在各种运行方式下都能限制在 5A以内，以满足工程需要。
PT 避雷器
消弧线圈 阻尼电阻
CT
调匝式自动调谐消弧线圈原理接线图
2、调气隙式自动调谐消弧线圈 调气隙式消弧线圈是将铁芯分成上下两部分，下部分铁芯同线圈固定在框架上，
上部分铁芯用电动机带动传动机构可调，通过调节气隙的大小达到改变消弧线
圈电抗值的目的。它能够自动跟踪无级连续可调，安全可靠。其缺点是振动和 噪声比较大，在结构设计中应采取措施控制噪声。这类装置也可以将接地变压 器和消弧线圈共用铁芯，做成“三相五柱式”结构，使结构更为紧凑。
主变压器35kV中性点接地方式分析
主变压器35kV中性点接地⽅式分析三相交流电⼒系统中中性点与⼤地之间的电⽓连接⽅式，称为电⽹中性点接地⽅式。
中性点接地⽅式对电⽹的安全可靠性、经济性有很⼤影响；同时直接影响系统设备绝缘⽔平的选择、过电压⽔平及继电保护⽅式、通讯⼲扰等。
⼀般来说，电⽹中性点接地⽅式也就是变电站中变压器的各级电压中性点接地⽅式。
以电缆为主的配电⽹，当发⽣单相接地故障时，其接地残流较⼤，运⾏于过补偿的条件也经常不能满⾜。
我国ll0kV及以上电⽹⼀般采⽤⼤电流接地⽅式，即中性点有效接地⽅式 (在实际运⾏中，为降低单相接地电流，可使部分变压器采⽤不接地⽅式)，包括中性点直接接地和中性点经低阻接地。
这样中性点电位固定为地电位，发⽣单相接地故障时，⾮故障相电压升⾼不会超过1.4倍运⾏相电压；暂态过电压⽔平也较低；故障电流很⼤，继电保护能迅速动作于跳闸，切除故障，系统设备承受过电压时间较短。
因此，⼤电流接地系统可使整个系统设备绝缘⽔平降低，从⽽⼤幅降低造价。
6～35kV配电⽹⼀般采⽤⼩电流接地⽅式，即中性点⾮有效接地⽅式。
包括中性点不接地、⾼阻接地、经消弧线圈接地⽅式等。
在⼩电流接地系统中发⽣单相接地故障时，由于中性点⾮有效接地，故障点不会产⽣⼤的短路电流，因此允许系统短时间带故障运⾏。
这对于减少⽤户停电时间，提⾼供电可靠性是⾮常有意义的。
⼀、分析35kV侧中性点接地⽅式。
根据DL／T620—1997 交流电⽓装置的过电压保护和绝缘配合》规程中3.1.2条规定：⾦属杆塔的架空线路构成的系统和所35kV、66kV系统当单相接地故障电容电流超过10A⼜需在接地故障条件下运⾏时，应采⽤消弧线圈接地⽅式。
建设容量49.5MW，35kV侧单相接地电容电流约为24A，且风电场35kV集电线路采⽤架空线为主电缆为辅的混合输电⽅案，因此5kV侧中性点采⽤经消弧线圈接地⽅式。
当35kV侧中性点通过消弧线圈接地，线路发⽣单相接地故障时，不会瞬时跳闸，⼀般允许2h持续运⾏，以便寻找和处理事故。
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变压器的各类中性点接地知识变压器的各类中性点接地知识？
1、变压器停送电操作时，其中性点为什么一定要接地？
答：这主要是为防止过电压损坏被投退变压器而采取的一种措施。
对一侧有电源的受电变压器，当其断路器非全相断、合时，若其中性点不接地有以下危险：
（1）变压器电源侧中性对地电压最大可达相电压，这可能损坏变压器绝缘。
（2）当变压器高、低压绕组之间有电容，这种电容会造成高压对低压的“传递过电压”。
（3）当变压器高低压绕组之间电容耦合，低压侧会有电压达到谐振条件时，可能会出现谐振过电压，损坏绝缘。
对于低压侧有电源的送电变压器：
（1）由于低压侧有电源，在并入系统前，变压器高压侧发生单相接地，若中性点未接地，则其中性点对地电压将是相电压，这可能损坏变压器绝缘。
（2）非全相并入系统时，在一相与系统相连时，由于发电机和系统的频率不同，变压器中性点又未接地，该变压器中性点对地电压最高将是二倍相电压，未合相的电压最高可达2.73倍相电压，将造成绝缘损坏事故。
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2、变压器中性点间隙接地保护是怎样构成的？
变压器中性点间隙接地保护采用零序电流继电器与零序电压继电器并联方式，带有0.5S的限时构成。
当系统发生接地故障时，在放电间隙放电时有零序电流，则使设在放电间隙接地一端的专用电流互感器的零序电流继电器动作；若放电间隙不放电，则利用零序电压继电器动作。
当发生间隙性弧光接地时，间隙保护共用的时间元件不得中途返回，以保证间隙接地保护的可靠动作。
3、对空载变压器送电时，变压器中性点必须接地。
答案电力系统的暂态稳定是指电力系统在某种运行方式下突然受到大的扰动后，经过一个机电暂态过程达到新的稳定运行状态或回到原来的稳定状态。
答：对空载变压器送电时，若中性点不接地会有以下危险：
⑴变压器电源侧中性点对地电压最大可达相电压，这可能损坏变压器绝缘；
⑵变压器的高、低压绕组之间有电容，这种电容会造成高压对低压的“传递过电压”；
⑶当变压器高、低压绕组之间电容耦合，可能会出现谐振过电压，损坏绝缘。
因此，对空载变压器送电时，变压器中性点必须接地。
4、变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑？
变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗阻抗基本不变。
遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时，应根据规程规定或实际情况临时处理。
变电所有两台及以上变压器时，应只将一台变压器中性点直接接地运行，当该变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器改为直接接地
5、切换变压器中性点接地开关如何操作？
答案：切换原则是保证电网不失去接地点，采用先合后拉的操作方法：
a)合上备用接地点的隔离开关。
b)拉开工作接地点的隔离开关。
c)将零序保护切换到中性点接地的变压器上去。
6、在中性点直接接地的电网中，变压器中性点在什么情况下装设避雷器?作用是什么?
答：在中性点直接接地的电网中，有部分变压器中性点不陵地，在三相侵入雷电波时，中性点是电压很高(可达进线端电压副值的190％)。
若中性点绝缘不是按线电压设计，则应在中性点装一只阀型避雷器，以限制中性点过电压幅值，保护中性点绝缘。
7、为什么110KV及以上变压器在停电及送电前必须将中性点接地？答案我国的110KV电网一般采用中性点直接接地系统。
在运行中，为了满足继电保护装置灵敏度配合的要求，有些变压器的中性点不接地运行。
但因为断路器的非同期操作引起的过电压会危及这些变压器的绝缘，所以要求在切、合110KV及以上空栽变压器时，将变压器的中性点直接接地。