主变压器中性点过电压保护配置原则
110kV变压器中性点过电压计算及其保护策略
110kV变压器中性点过电压计算及其保护策略发表时间：2017-08-08T19:52:12.857Z 来源：《电力设备》2017年第10期作者：朱梁[导读] 摘要：110kV系统通过改变变压器中性点的接地形式，从而实现调控短路电流量，同时使得继电保护能够整定（国网上海市区供电公司 200080）摘要：110kV系统通过改变变压器中性点的接地形式，从而实现调控短路电流量，同时使得继电保护能够整定，而且不接地变压器的中性点通过这种接地形式也能够产生过电压。
本文针对110kV变压器中性点过电压的计算进行分析，结合分析内容提出相对应的保护策略。
关键词：110kV变压器；过电压；保护策略1.引言由于电力系统常规运行中三相对称的缘故，电力变压器不会产生过电压。
若出现意外情况，比如单相接地短路、非全相运行或者是雷电等，则变压器中性点会产生一定的过电压，甚至会和相电压一般；若是出现简谐振动，变压器中性点则会产生更大的过电压。
再者由于110kV变压器中性点大部分都是分级绝缘，因此保护变压器中性点是非常重要的。
通过运行实践以及相关资料显示，在雷电冲击、非全相电力运行以及系统单相接地短路事故中，变压器中性点产生的过电压会在极大程度上影响变压器中性点的绝缘。
2.110kV变压器系统的软件仿真2.1设计110kV变压器系统的仿真模型为了更清晰的计算变压器中性点在不同事故中所产生的具体过电压值，本文通过ATP-EMTP软件构建110kV变压器的模型进行仿真分析。
2个110kV变压器通过YYd的方法连接，设定相同的参数、最大容量，避雷器接在变压器的中性点。
以变压器110kV侧母线作为起点，在110kV侧输电线路上共计设有6个点，点与点之间的距离为20m。
（如图1）2.2 110kV变压器系统模型的仿真结果本次的仿真结果是110kV输电线路上出现单相短路故障，和母线的距离越近，其中性点所产生的过电压值就会越大；换言之，接地点的过电压值越小，那么就越远离母线，其根本原因是由于正序电阻的不断降低所造成的。
35kV及以下系统保护配置原则及整定方案
35kV及以下系统变压器及线路保护的配置与整定一、保护配置要求GB/T-14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》要求：（一）35kV线路保护35kV为中性点非有效接地电力网的线路，对相间短路和单相接地，应按本条的规定装设相应的保护。
1、对相间短路，保护应按下列原则配置：1）保护装置采用远后备方式。
2）下列情况应快速切除故障：A）如线路短路，使发电厂厂用电母线低于额定电压的60％时；B）如切除线路故障时间长，可能导致线路失去热稳定时；C）城市配电网络的直馈线路，为保证供电质量需要时；D）与高压电网邻近的线路，如切除故障时间长，可能导致高压电网产生稳定问题时。
2、对相间短路，应按下列规定装设保护装置。
1）单侧电源线路可装设一段或两段式电流速断保护和过电流保护，必要时可增设复合电压闭锁元件。
由几段线路串联的单侧电源线路及分支线路，如上述保护不能满足选择性、灵敏性和速动性的要求时，速断保护可无选择地动作，但应以自动重合闸来补救。
此时，速断保护应躲开降压变压器低压母线的短路。
2）复杂网络的单回路线路A）可装设一段或两段式电流速断保护和过电流保护，必要时，保护可增设负荷电压闭锁元件和方向元件。
如不满足选择性、灵敏性和速动性的要求或保护构成过于复杂式，宜采用距离保护。
B）电缆及架空短线路，如采用电流电压保护不能满足选择性、灵敏性和速动性要求时，宜采用光纤电流差动保护作为主保护，以带方向或不带方向的电流电压保护作为后备保护。
C）环形网络宜开环运行，并辅以重合闸和备用电源自动投入装置来增加供电可靠性。
如必须环网运行，为了简化保护，可采用故障时先将网络自动解列而后恢复的方式。
3、平行线路平行线路宜分列运行，如必须并列运行时，可根据其电压等级，重要查那关度和具体情况按下列方式之一装设保护，整定有困难时，运行双回线延时段保护之间的整定配合无选择性：A）装设全线速动保护作为主保护，以阶段式距离保护作为主保护和后备保护；B）装设有相继速动功能的阶段式距离保护作为主保护和后备保护。
变压器的零序保护的配置原则是什么
变压器的零序保护的配置原则是什么?变压器的零序保护的配置原则是什么？答：（1）中性点直接接地电网的变压器应装设零序（接地）保护作为变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护。
（2）当变压器中性点同时装设有避雷器和放电间隙时，应装设零序电流保护作为变压器中性点直接接地运行时的保护，并增设一套反映间隙放电电流的零序电流保护和一套零序电压保护作为变压器中性点不接地运行时的保护。
后者作为间隙放电电流的零序电流保护的后备保护。
（3）自耦变压器的零序保护的不能接在中性线回路的电流互感器上，应接在本侧的零序电流滤过器上，并且高、中压侧加装方向元件，以保证选择性。
110kV、220kV中性点直接接地电力网装设保护的一般规定英文词条名：1 全绝缘变压器。
应按规定装设零序电流保护，并增设零序过电压保护。
当电力网单相接地且失去接地中性点时，零序过电压保护经0.3～0.5S 时限动作于断开变压器各侧断路器。
2A.中性点装设放电间隙时，应按规定装设零序电流保护，并增设反应零序电压和间隙放电电流的零序电流电压保护。
当电力网单相接地且失去接地中性点时，零序电流电压保护约经0.3～0.5S 时限动作于断开变压器各侧断路器。
B.中性点不装设放电间隙时，应装设两段零序电流保护和一套零序电流电压保护。
零序电流保护第一段设置一个时限，第二段设置两个时限，当每组母线上至少有一台中性点接地变压器时，第一段和第二段的较小时限动作于缩小故障影响范围。
零序电流电压保护用于变压器中性点不接地运行时保护变压器，其动作时限与零序电流保护第二段时限相配合，用以先切除中性点不接地变压器，后切除中性点接地变压器。
当某一组母线上的变压器中性点都不接地时，则不应动作于断开母线联络断路器，而应当首先断开中性点不接地的变压器，此时零序电流保护可采用一段，并带一个时限在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护保护间隙1.保护间隙protective gap带电部分与地之间用以限制可能发生最大过电压的间隙。
110 kV变压器中性点过电压保护配置探讨
不超过3。 在这种极限情况下， 一相接地时中性点的
稳态电位 Uo为:
Uo=
3
2 +3
叽 =0.6 Ug= 35% U xz .
(4)
绝缘的冲击耐受电压肯定大于 185 kV， 并不需要在 间隙旁并联金属氧化物避雷器。
3 中性点 间隙保护配置
3. 1 变压器中性点间隙值的确定
(2) 经验算如断路器操作中因操动机构故障出
现非全相或严重不同期时产生的铁磁谐振过电压可 能危及中性点为标准分级绝缘、运行时中性点不接
地的110 kV 及220 kV 变压器的中 性点绝缘， 宜在
中 性点装设间隙。 (3) 有效接地系统中的中性点不接地的变压 器， 如中性点采用分级绝缘且未装设保护间隙， 应在 中性点装设雷电过压保护装置， 且宜选变压器中性 点金属氧化物避雷器。 发现规程推荐中性点保护以间隙为主， 只有在 未装设间隙的情况下才需要装设中性点避雷器。 另据国网公司 《 十八项电网项目 重大反事故措 施》 (试行) 规定: “ 为防止在有效接地系统中出现孤
根据中华人民共和国现行的电力行业标准， 我 国 110 kV 系统中变压器中性点一般采用直接接地 或经低阻抗接地， 部分变压器中 性点也可不接地。 系 统运行中出现于设备绝缘上的过电压有: 暂时过电 压(工频过电 谐振过电压) 、 压、 操作过电压和雷电过 电压。 如何防止这些过电 压对于变压器绝缘的破坏，
收稿 日期 :2007 - 09- 16
护应采用棒间隙保护方式。 对于110 kV 变压器， 当 中 性点绝缘的冲击耐受电压蕊185 kV 时， 还应在间 隙旁并联金属氧化物避雷器， 间隙距离及避雷器参
数配合应进行校核。 间隙动作后， 应检查间隙的烧损 情况并校核间隙距离” 。 根据现行国标 GB1094- 85 《 电力变压器》 及
220kV与110kV变压器中性点接地方式安排与间隙保护配置及整定实施细则
220kV与110kV变压器中性点接地方式安排与间隙保护配置及整定实施细则一、变压器中性点接地方式安排原则1、110kV～220kV电网变压器中性点接地运行方式安排应满足变压器中性点绝缘承受要求，并尽量保持变电站的零序阻抗基本不变且系统任何短路点的零序综合阻抗不大于正序综合阻抗的三倍。
2、由于变压器结构原理要求必须接地的（如自耦变及电厂的厂用变等）中性点必须接地。
3、220kV变电站应至少有一台变压器中性点直接接地运行。
4、220kV变压器高、中压侧、110kV变压器高压侧中性点，均应装设独立的间隙零序过电压保护和间隙零序过电流保护。
间隙零序过电压、间隙零序过电流保护在中性点接地时停用，在中性点不接地时投入。
中性点绝缘等级为44kV和35kV的变压器，未加装间隙保护的，应接地运行。
5、110kV主变中低压侧无电源的变压器一般不接地。
中低压侧有电源时，变压器至少考虑一台中性点接地。
6、一个变电站有多台变压器，且只考虑一个接地点时，应优先考虑带负荷调压变压器接地。
7、有接地点的厂、站因方式需要分裂成两部分运行时，两部分都要保持接地点。
8、某些发电机、变压器直接连接的电厂，发电机如有全停的可能，在全停时，变压器中性点应有倒挂接地的措施。
9、当接地系统的变压器任一侧的高压开关断开，而变压器仍带电时，断开侧的变压器中性点必须接地，并投入零序过流保护，但是该接地点不列入系统接地点之内。
10、220kV及以上发电厂（不含总调调管）、变电站的变压器中性点接地运行方式由省调安排，未安排的，原则上不要求接地；各地调管辖的110kV变电站中性点接地运行方式由地调安排。
二、变压器中性点间隙零序过流、零序过电压保护配置及整定要求1、间隙零序电压、零序电流各按两时限配置，可分别设置投退；2、间隙零序过电压应取PT开口三角电压，间隙零序电流应取中性点间隙专用CT；3、间隙保护动作逻辑：变压器间隙零序过电压元件单独经时间元件出口；变压器间隙零序过流和零序过电压元件组成“或门”逻辑，经另一时间元件出口；4、变压器间隙零序过电压保护整定要求：1）变压器间隙零序过电压保护动作跳变压器时间应满足变压器中性点绝缘承受能力要求。
变压器保护及原理
应装设哪些的继电保护 各保护的配置及原理
1）防止变压器油箱内各种短路故障和油面降低的瓦斯 保护（重瓦斯 跳闸 / 轻瓦斯 信号) 2）防止变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电 流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝 间短路的纵差保护或电流速断保护 3）防止变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动 保护（或电流速断保护）后备的过电流保护（或 复合电压启动的过电流保护或复序过流保护）
瓦斯保护原理及构成
瓦斯保护的主 要元件是瓦斯 继电器，它安 装在变压器的 油箱和油枕之 间的连接管道 中。
瓦斯继电器装设在变压器油枕之间的联通管上。变压器安装时应取1%～1.5%的 倾斜度(使气体能够进入瓦斯继电器和油枕）；联通管对油箱的油箱与顶盖也有 2%～4%的倾斜度(防止储存气体，同时保证瓦斯保护的可靠动作）。
分级绝缘变压器零序保护组成 由零序电压保护Байду номын сангаас零序电流保护、间隙零序电流保 护共同构成 分级绝缘变压器零序保护原理 当系统发生一点接地，中性点接地运行的变压器由 其零序电流保护动作于切除。若高压母线上已没有中性 点接地运行的变压器，而故障仍然存在时，中性点电位 将升高，发生过电压而导致放电间隙击穿，此时中性点 不接地运行的变压器将由反应间隙放电电流的零序电流 保护瞬时动作于切除。如果中性点过电压值不足以使放 电间隙击穿，则可由零序电压保护带0.3～0.5S的延时将 中性点不接地运行的变压器切除。
外部故障：指油箱外引出线的短路故障 相间短路 单相接地短路
变压器不正常工作状态
外部短路引起的过电流
油箱漏油造成油面降低
外部接地短路引起中性点过电压 过负荷 绕组过电压 频率降低引起的过励磁
油温过高等
值班人员处理措施
变压器处于不正常工作状态时，继电保护应根据其 严重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相 应的措施，以确保变压器的安全。
高海拔地区330kV变压器中性点过电压保护配置讨论
高海拔地区330kV变压器中性点过电压保护配置讨论本文描述并分析了高海拔地区330kV变压器中性点接地方式，所承受的过电压种类和水平，提出了变压器中性点放电间隙和避雷器过电压保护的配置原则。
标签：中性点接地方式放电间隙避雷器过电压零序保护1中性点接地方式和承受的过电压1.1 系统中运行变压器中性点接地方式我国110kV及以上电力系统为中性点有效接地系统，为了限制单相接地短路电流，防止通信干扰和满足继电保护整定配置等要求，将部分变压器中性点不直接接地运行，形成局部不接地系统。
不接地的变压器中性点要采取间隙保护措施，间隙一般串联电流互感器，当间隙放电时用零序间隙电流来启动变压器后备保护，跳开各侧断路器，保护变压器。
按国家标准GB311《高压输变电设备的绝缘配合》规定[2]，中性点有效接地系统所使用的变压器为分级绝缘结构，即变压器绕组中性点的绝缘水平低于绕组端部绝缘水平。
1.2有效接地系统中，部分中性点不直接接地的变压器运行中可能承受的过电压（1）大气过电压发电厂升压变压器一般不会遭受雷电直击，主要是雷电侵入波过电压，且在不接地变压器中性点上可能形成全反射。
（2）操作过电压由于断路器分合闸，在变压器首端出现的操作过电压传递到中性点，这类过电压一般幅值较低，对变压器中性点绝缘的危害较小。
（3）工频过电压和谐振过电压有效接地系统中因单相接地故障，形成局部不接地系统产生的工频暂态过电压可达0.6倍相电压;偶然形成局部不接地系统，且有单相接地故障存在，这时中性点上工频暂态过电压可达到相电压;有双侧电源的变压器，在断路器非全相分合闸时，由于两侧电源不同步，在变压器中性点上可出现的工频暂态过电压接近于2倍相电压，导线断线或断路器操作机构故障，出现非全相或严重不同期时产生的铁磁谐振过电压。
2高海拔地区330kV变压器中性点间隙和避雷器保护的配置原则2.1 配置原则变压器中性点间隙保护可采用间隙、避雷器和避雷器并联放电间隙三种方式，西北电网系统中330kV电压等级的变压器一般采用避雷器并联放电间隙的保护方式。
中性点间隙方案
QB/YW云南电网公司发布目 次前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 内容与方法 (1)4.1主变压器中性点接地方式要求 (1)4.2主变压器中性点过电压保护（一次部分）配置和使用要求 (1)4.3主变压器中性点过电压保护（二次部分）配置和与主变压器中性点过电压保护（一次部分）配合使用要求 (2)4.4其他相关问题及要求 (3)5 检查与考核 (3)6 附录 (3)附录A（规范性附录）中性点间隙安装方式的指导意见 (3)前 言本标准是根据国家和电力行业相关标准，并在原云南电网公司《220kV和110kV主变压器中性点过电压保护配置与使用意见（试行）》（云电生〔2005〕98号）的基础上修订而成。
本标准发布实施后，原公司的《220kV和110kV主变压器中性点过电压保护配置与使用意见（试行）》（云电生〔2005〕98号）予以废止。
本标准由云南电网公司生产技术部提出并归口。
本标准起草部门：云南电网公司生产技术部。
本标准主要起草人：龚闯、沈龙、姜虹云。
本标准主要审核人：赵建宁、薛武、周海、魏杰。
本标准由廖泽龙批准。
本标准由云南电网公司生产技术部负责解释。
220kV和110kV主变压器中性点过电压保护配置与使用意见1 范围为了规范云南电网220kV和110kV主变压器中性点过电压保护的配置与使用，特制定本标准。
本标准适用于云南电网220kV和110kV主变压器中性点过电压保护的配置与使用的管理。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而构成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
2.1 220-500kV电网继电保护装置运行整定规程（DL/T 559-94）2.2 3-110kV电网继电保护装置运行整定规程（DL/T 584-95）3 术语和定义无4 内容与方法4.1 主变压器中性点接地方式要求4.1.1 自耦变压器中性点必须直接接地运行。
220kV变压器中性点过电压及保护分析
220kV变压器中性点过电压及保护分析摘要：目前，对于我国110kV 以及220kV 等级变压器，一般会使用部分中性点接地的方式进行设备运行。
在变压器的实际运行过程中，由于受到某些因素的影响，很容易导致变压器的中性点一直保持过电压状态，而这一问题会导致变压器中性点的绝缘性能不断降低，因此，必须加强对于变压器中性点的过电压保护和分析。
本文分析变压器在雷电过电压下的绕组仿真模型，并通过对变压器中性点受到线路上的入侵雷电波作用时的实际过电压情况进行仿真，阐述了110kV和220kV变压器中性点过电压及保护。
关键词：变压器；过电压；保护目前，我国电力系统通常会使用避雷器并联棒间隙的方式对系统变压器中的中性点绝缘进行保护，其运行原理为：当雷电波施加在变压器时，变压器中性点会产生动作以保证中性点绝点不会受到损坏：而在系统产生单项接地故障时，中性点的棒间隙则会产生动作使变压器中性点不会受到电压损坏。
但是对于这种方式来说，在运行过程中并没有对变压器的过电压情况进行充分考虑，并因此可能使中性点在保护配合方面存在一定的缺陷，在实际使用中经常会出现由于配合不良而发生系统故障。
其中，单相接地故障是经常出现的一类故障．变压器中性点棒间隙发生动作，会使变压器出现误切除的情况，并因此出现变压器甩负荷的问题。
为此，需要对过电压情况进行研究与分析。
一、变压器中性点的过电压过压保护即为当被保护线路的电源电压高于一定数值时，保护器切断该线路；当电源电压恢复到正常范围时，保护器自动接通。
变压器运行时，如果电压超过他的最大允许工作电压，称为变压器的过电压。
过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害，甚至使绝缘击穿。
1、雷电过电压。
变压器中性点上出现的最大雷电过电压主要取决于变压器入口处的避雷器残压和变压器的特性，一般其过电压值可按下式计算：式中：ｎ为侵入雷电波的相数；γ 为变压器振荡衰减系数，纠结式绕组取0.5，连续式绕组取0.8；Ｕｂ为变压器入口处避雷器上的残压。
主变保护装置的配置原则和典型方案
解读主变保护
◦ 变压器通常有以下的后备保护：
过流保护（可经方向和复合电压闭锁）.变压器的过流保护 可作为本身的后备保护亦可作为系统的后备保护，或兼作低 压侧的母线（后备）保护。 阻抗保护 通常在单独配置过流保护无法满足要求或过流保 护无法整定时增设阻抗保护，包含正方向及反方向。 零序过流保护（可经方向和零序电压闭锁） 间隙零序电流电压保护
变压器成套保护装置RCS-978
RCS－978装置中可提供一台变压器所需要的全部电量 保护，主保护和后备保护可共用同一TA。这些保护包括： ◦ 稳态比率差动 ◦ 差动速断 ◦ 工频变化量比率差动 ◦ 零序比率差动/分侧比率差动 ◦ 复合电压闭锁方向过流 ◦ 零序方向过流 ◦ 零序过压 ◦ 间隙零序过流 ◦ 后备保护可以根据需要灵活配置于各侧
◦ 熟悉地区典型
◦ 变压器成套保护装置RCS-978 ◦ 变压器非电量及辅助保护装置RCS-974A/AG/FG ◦ 操作箱 CZX-22R2/CZX-12R2/CJX
变压器非电量及辅助保护装置RCS-974A/AG/FG
◦ 变压器非电量保护
通常变压器内部故障直接反映于变压器内部瓦斯、压力、温度等 非电量特征的变化，特别是轻微故障（如少许的匝间故障）时往 往这些非电量特征的变化比常规的稳态比率差动保护更加灵敏。 非电量保护主要是重动主变本体来的信号。非电量保护动作通常 跳主变各侧，在有备投的情况下有可能需考虑闭锁备投。
解读主变保护
◦ 电力变压器保护主要有电量保护和非电量保护，针对电力变压 器的故障和不正常工作状态进行处理。电力变压器的故障和不 正常工作状态主要有： 绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接 地短路； 绕组的匝间短路； 外部相间短路引起的过电流； 中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中 性点过电压； 过负荷； 过励磁； 中性点非直接接地侧的单相接地故障 油面降低； 变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障
220kV变压器中性点间隙过电压保护与中性点间隙距离的配合分析
220kV变压器中性点间隙过电压保护与中性点间隙距离的配合分析摘要：社会经济的高速发展下，现代科学技术得到快速的进步，使得人们的物质生活水平不断提升，但同时也为电力行业带来了巨大的压力，尤其大量电子产品、电器在人们生活当中的广泛应用，对电力能源的需求急剧增长。
在电力系统中，变压器是其重要的组成设备，在正常运行过程中，往往会受到多种因素的影响。
而导致变压器发生一些故障或受到多种安全隐患的威胁。
本篇文章将主要针对220KV变压器中性点间隙过电压保护与中性点间隙距离配合进行细致的分析，首先进行中性点零序电压向量分析，再确定继电保护间隙保护定值整定原则，最后从变压器中性点间隙距离的选择提出如何进行220KV变压器中性点间隙过电压保护与中性点间隙距离配合的建议。
关键词：220kV；变压器；过电压保护；中性点；间隙距离现代电力系统当中中性点不接地运行的变压器常会由于受到系统接地故障或雷击或其他非全相操作等因素影响而造成中性点电压升高，一旦电压升高到一定值，就会对中性点绝缘带来一定的威胁，这就需要装设变压器中性点间隙作为保护屏障，在中性点电压升高到一定值时，间隙击穿就会将变压器中性点电压限制在不损坏中性点绝缘值范围内，以达到保护变压器的目的。
而又由于间隙的击穿电压与间隙距离相关，所以变压器中性点及其距离整定正确与否，直接决定了变压器中性点绝缘水平和安全性，这就需要整定较为适宜的间隙距离，而且在中性点电压到达一足够高电压值时，间隙如没有被击穿，为实现对变压器的保护，提高变压器运行安全性，则需要通过继电保护装置间隙过电压保护动作，使变压器可退出运行。
所以，继电保护过电压保护定值正确与否，对变压器中性点绝缘安全至关重要，为能够实现对变压器的保护，确保其运行安全，需要选择合适的间隙距离、间隙过电压保护定值，并保证两者之间的协调配合。
1.中性点零序电压相量研究在220kV中性点接地系统中，其在正常运行状态下，电压相量会保持稳定相量，为了确保对系统发生单相接地故障时短路电流不大于三相短路故障时短路电流值与继电保护整定配合要求的限制，一般会采取根据系统零序阻抗与正序阻抗比值，合理进行系统中变压器接地运行方式的安排，也就是所有的中性点不会同时进行接地。
《220kV和110kV主变压器中性点过电压保护配置与使用意见》
220kV和110kV主变压器中性点过电压保护配置与使用意见（试行）一、主变压器中性点接地方式要求500kV-110kV主变压器中性点接地方式应遵循DL/T 559-94《220-500kV电网继电保护装置运行整定规程》和DL/T 584-95 《3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》的有关规定，并兼顾各电压等级主变压器中性点绝缘水平。
1. 自耦变压器中性点必须直接接地运行。
2. 220kV分级绝缘变压器中性点接地运行方式的安排，应按照DL/T 559-94《220-500kV电网继电保护装置运行整定规程》第4.1.4条执行，并应考虑变压器中性点绝缘水平：当主变压器220kV侧中性点绝缘等级为110kV时，220kV侧中性点可不接地运行；当220kV 主变压器的110kV侧中性点绝缘等级为66kV时，110kV侧中性点可不接地运行；当主变压器110kV侧中性点绝缘等级为44kV时，中性点一般应直接接地运行；当主变压器110kV侧中性点绝缘等级为35kV时，110kV侧中性点必须直接接地运行；当220kV主变压器中压侧或低压侧有并网小电源时，220kV侧和110kV侧中性点均宜直接接地运行，220kV进线侧宜配置线路保护。
3. 110kV分级绝缘变压器中性点接地运行方式的安排，应按照DL/T 584-95《3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》第4.1.3.4条执行，并应考虑变压器中性点绝缘水平：当主变压器中性点绝缘等级为66kV 时，中性点可不接地运行；当主变压器中性点绝缘等级为44kV 时，中性点一般应直接接地运行，当主变压器中性点绝缘等级为35kV 时，中性点必须直接接地运行。
4．电网变压器中性点接地方式应尽量保持变电所零序阻抗基本不变。
云南电网主变压器中性点接地运行数目均由省调统一分配及管理，各运行单位不得随意更改，需要改变变压器中性点运行方式时，应事先得到省调同意。
在操作过程中允许某一厂站中性点接地数短时超过规定。
保护配置原则
保护范围划分
主变保护范围：主变三侧断路器TA之间的一次设备。包括三 侧TA、三侧主变侧刀闸、主变油箱内外、三侧避雷器（PT）引 线等，均属于主变保护范围。（2台）
电容器保护范围：电容器断路器TA至电容器的一次设备。包 括TA、刀闸、限流电抗器及电容器等，均属电容器保护范围。 （4组）
站用变保护范围：站用变断路器TA至站用变低压空开之间。 或高压熔断路器至站用变低压空开之间。（2台）
（3）线路保护配置实例
三段式保护
差动保护
3、母线保护配置原则
（1）母线故障类型
母线保护配置原则
母线范围内各点单相接地； 母线范围内各点相间短路； 死区故障； 220kV断路器失灵。
（2）母线保护的配置
母线保护配置原则
a、反应母线范围各点各种短路故障的母差保护； b、反应母联（分段）断路器与其CT之间短路故障
21
变压器保护配置原则
4）110kV及以上中性点直接接地网连接的变压器，对外 部单相接地短路引起的过电流，应装设接地短路后备保 护。
若变压器中性点直接接地运行，对单相接地引起的变压 器过电流，应装设零序过电流保护，保护可由两段组成， 其动作电流与相关线路零序过电流保护配合。每段保护 可设两个时限，并以较短时限动作于缩小故障影响范围， 或动作于本侧断路器，以较长时限动作于断开变压器各 侧断路器。
中性点间隙接地间隙保护配置 30
2、线路保护配置原则
（1）线路故障类型
线路保护配置原则
单相接地； 两相接地； 两相短路； 三相短路； 各种断线故障。
（2）线路保护配置原则
35/10kV线路保护配置原则
依据GB/T-14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》要求 （1）10～35kV线路配置微机型三段式电流保护。 （2）单侧电源线路,保护装置仅装在线路的电源侧。线路不应多级
主变压器中性点过电压保护配置原则
主变压器中性点过电压保护配置原则由于电力系统运行的需要，110～220 k V有效接地系统的变压器中性点大部分采用不接地运行方式，变压器一般采用分级绝缘结构，绝缘水平相对较低，所以不接地运行的变压器中性点需要考虑对雷电过电压、操作过电压和暂时过电压的保护。
根据DL／T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的有关规定，提出以下保护配置意见：a）对110 kV和220 k V有效接地系统中可能偶然形成的局部不接地系统（如接地变压器误跳开关等原因引起）、低压侧有电源的变压器不接地中性点应装设间隙保护。
b）经验算，如断路器因操作机构故障出现非全相和严重不同期产生的铁磁谐振过电压可能危及中性点为标准分级绝缘、运行时中性点不接地的110 kV和220 k V变压器的中性点绝缘，宜在中性点装设间隙。
c）变压器中性点间隙值的确定应综合考虑———间隙的标准雷电波动作值小于主变压器中性点的标准雷电波耐受值；———因接地故障形成局部不接地系统时间隙应动作；———系统以有效接地方式运行、发生单相接地故障时，间隙不应动作。
2变压器中性点保护配置方式的分析根据以上配置原则，参照广东省电力试验研究所的试验数据，直径16 mm、水平布置、半球头圆钢的棒－棒间隙放电电压与间隙距离的关系见图1，在Ucp（1±σ）和U50％（1±σ）区间内放电的概率为99．7％［1］。
2．1变压器中性点绝缘水平的选取根据GB 311.7-1998《高压输变电设备的绝缘配合使用导则》，对3～220 k V油纸绝缘设备，耐受操作冲击电压的能力为耐受雷电冲击的0．83倍，其值远超过预期操作过电压水平，所以绝缘水平主要由雷电过电压决定，不需考虑操作过电压的影响。
110kV变压器中性点放电间隙配置原则的讨论
5 .8 60
6 .0 38
这样考虑在和继电 保护配合使用上, 能够合理配置保护, 不
会造成保护误动.同时又能在内部过电压和雷击过电压时
3 .5 54 3 .8 15
都使变压器中性点绝缘有保护措施.
因此, 在变压器中性点放电间隙和避雷器配合使用时, 应满足如下要求: () 1 当变压器中性点电压达到或超过其工频耐受电压
收稿 日期 作者简介
20 - 6 2 0 70 - 5
张波(95 )男, 17- , 工程师, 从事电网运行保护自 动化工作.
·4 · 5
万方数据
《 宁夏电力》07 20 年增刊( ) 1
得出间隙放电电压为 114V 查曲线得间隙距离为 3. k , 3
lc 1c lm- 2 mo
裹1
HO 变压器中性点放电间隙配,原则的讨论 W
() 2 保护间隙的放电电压应大于因电网一相接地而 引起的中性点电位升高的暂态值 阮 ,以免继电保护不能
正确动作.
4 1 V变压器中 1k 0 性点间隙距离 调整建议
从上面的计算和分析, 可以看出, 该地区的1 lk OV变压 器中性点放电间隙距离调整的不尽合理, 应该根据实际情
简泉变 东郊变
M x 4 a 1 . 8
Mi 10 n 4 .
Ma 0 9 x . 5
3 .7 34
2 .0 39
6 .5 02
4 .2 30
M .in
1
94 12
2 .0 25
3 4 4.0
4 .0 05
6 .2 19
的中 性点电 高的 位升 稳态值U 防 0 止避雷 爆炸. 前, , 器 目 电
Ma 1 1 x 0 .
110kV变压器中性点间隙保护的配置与整定
110kV变压器中性点间隙保护的配置与整定发布时间：2023-01-05T02:54:40.148Z 来源：《福光技术》2022年24期作者：肖彬[导读] 计算分析某110kV主变压器中性点不接地时的过电压，根据南方电网公司和电力规程对变压器中性点保护的规定，拆除原有中性点仅为避雷器的保护形式，提出采用间隙保护与避雷器相互并联的中性点保护方式，并确定了间隙距离。
贵州电网公司凯里供电局贵州凯里 556000摘要：计算分析某110kV主变压器中性点不接地时的过电压，根据南方电网公司和电力规程对变压器中性点保护的规定，拆除原有中性点仅为避雷器的保护形式，提出采用间隙保护与避雷器相互并联的中性点保护方式，并确定了间隙距离。
通过继电保护定值的整定，保障了变压器在系统发生单相接地、或雷电冲击时，均能安全稳定运行。
关键词：变压器中性点；单相接地；间隙保护并联避雷器1变压器中性点间隙保护的配置变压器中性点间隙保护结构原理如图1所示，放电间隙、避雷器和接地隔离开关并联配置。
接地隔离开关可根据电力调度要求投用或退出，投用表示变压器中性点采用直接接地方式，此时变压器中性点与大地接通，放电间隙被旁路，构成了电力系统零序电流的流通回路，可根据变压器中性点处电流互感器配置零序过电流保护。
退出表示变压器中性点采用间隙接地方式，此时变压器中性点与大地之间不构成零序电流通路，在系统发生接地故障不失地时，零序电压或放电间隙电流达到整定值，间隙保护动作退出变压器运行。
当变压器遭受雷电高电压时，中性点避雷器可靠动作保护绝缘不受损坏。
3.3放电间隙与避雷器的配合如图1所示，变压器中性点放电间隙与避雷器并联，避雷器的型号Y1.5W-72/186，标示避雷器的额定电压为72kV，雷电冲击电流残压186kV。
如果中性点出现超过72kV稳定的工频过电压，避雷器在该电压下长时间运行有可能烧毁。
因此，从保护避雷器的角度，要求间隙动作的最大工频击穿电压应小于避雷器额定电压。
110kV及以上主变压器中性点过电压保护选择规范
Q/GZW 1 0004-2010
附录 A （资料性附录）
变压器中性点间隙值的选择
A1 间隙工频放电电压 ucp 值
间隙距离（mm）
95
110
130
135
140
ucp(kV) σ(kV) ucp－3σ(kV) ucp＋3σ(kV)
48.5 52.0 56.6 57.8 59.0
1.46 1.56
本规范适用于贵州电网 110kV 至 500kV 变电站的变压器中性点过电压保护的选择。 2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡注明日期的引用文件，其 随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，鼓励使用本规范的相 关单位及个人研究是否可使用这些文件的最新版本。凡未注明日期的引用文件，其最新版本 适用于本规范。
中性点间隙值的确定应综合考虑如下三点： a） 对中性点绝缘保护的要求，即间隙的标准雷电波动作值小于主变中性点的标准雷电
波耐受值。 b） 因接地故障形成的局部不接地系统时该间隙应动作，应以最低运行相电压（正常电
压的 0.9）下，单相接地时中性点稳态过电压进行验算。 以上两点决定间隙的最大距离值，通常能满足后一点的要求，就能满足前一点的要求， 因此保护间隙的最大距离值用最低运行相电压下，单相接地时中性点稳态过电压校核。 c） 系统以有效接地方式运行，发生单相接地故障时，间隙不应动作，以此决定间隙的
1.7
1.73 1.77
44.1 47.3 51.5 52.6 53.7
间隙距离 (mm) 240
保护间隙的推荐距离应进行海拔修正，建议参考《电力工程电气设计手册电气一次部
分》的“空气间隙的选择”，引用采用 K ，修正公式为U 0 X = U 0 / K 。通过U0 X 推算间隙 值，为便于运行管理，建议按每 500m 选择推荐距离。其中 K 为空气密度系数值，当海拔每 升高 100m 时， K 值降低 0.75%，海拔为 1000m 以下时， K 宜取 1。
主变保护配置及整定原则
1.变压器的故障类型有哪些？变压器的故障可分为内部和外部故障两种。
变压器的内部故障指变压器油箱里面发生的各种故障。
油箱内故障包括各相绕组之间发生的相间短路、单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路、单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障、以及铁芯的烧损等，对变压器来说，这些故障都是十分危险的。
油箱内故障时产生的电弧，将引起绝缘物质的剧烈气化，从而可能引起爆炸。
这些故障应立即加以切除。
变压器的外部故障是指油箱外故障，主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路故障。
内部故障，主要靠瓦斯和差动保护动作切除变压器；外部故障，一般情况下由差动保护动作切除变压器。
速动保护(瓦斯和差动)无延时动作切除故障变压器，而在变压器各侧母线及其相连间隔的引出设备故障时，若故障设备未配保护或保护拒动时,则由变压器后备保护动作延时跳开相应开关使变压器脱离故障。
2.变压器的不正常运行状态有哪些？（1）由外部相间、接地短路引起的过电流；（2）中性点过电压；（3）超过额定容量引起的过负荷；（4）漏油引起的油面降低；（5）冷却系统故障及因此而引起的温度过高；（6）大容量变压器的过励磁和过电压问题等。
（对于大容量变压器，由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁芯的饱和磁通密度，因此在过电压的作用下，还会发生变压器的过励磁故障。
）3.电力变压器继电保护装置配置原则？为了防止变压器在发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失，保证电力系统安全连续运行，变压器应装设以下保护：（1）、针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作于信号，重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器。
带负荷调压变压器充油调压开关，亦应装设瓦斯保护动作于跳闸。
（2）、应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器。
（3）、对由外部相间短路引起的变压器过电流，根据变压器容量和运行情况的同以及对变压器灵敏度的要求不同，可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护，带时限动作于跳闸；同时可作为变压器内部短路及相应母线及出线的后备保护。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
主变压器中性点过电压保护配置原则
由于电力系统运行的需要，110～220 k V有效接地系统的变压器中性点大部分采用不接地运行方式，变压器一般采用分级绝缘结构，绝缘水平相对较低，所以不接地运行的变压器中性点需要考虑对雷电过电压、操作过电压和暂时过电压的保护。
根据DL／T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的有关规定，提出以下保护配置意见：
a）对110 kV和220 k V有效接地系统中可能偶然形成的局部不接地系统（如接地变压器误跳开关等原因引起）、低压侧有电源的变压器不接地中性点应装设间隙保护。
b）经验算，如断路器因操作机构故障出现非全相和严重不同期产生的铁磁谐振过电压可能危及中性点为标准分级绝缘、运行时中性点不接地的110 kV和220 k V变压器的中性点绝缘，宜在中性点装设间隙。
c）变压器中性点间隙值的确定应综合考虑
———间隙的标准雷电波动作值小于主变压器中性点的标准雷电波耐受值；
———因接地故障形成局部不接地系统时间隙应动作；
———系统以有效接地方式运行、发生单相接地故障时，间隙不应动作。
2变压器中性点保护配置方式的分析
根据以上配置原则，参照广东省电力试验研究所的试验数据，直径16 mm、水平布置、半球头圆钢的棒－棒间隙放电电压与间隙距离的关系见图1，在Ucp（1±σ）和U50％（1±σ）区间内放电的概率为99．7％［1］。
2．1变压器中性点绝缘水平的选取
根据GB 311.7-1998《高压输变电设备的绝缘配合使用导则》，对3～220 k V油纸绝缘设备，耐受操作冲击电压的能力为耐受雷电冲击的0．83倍，其值远超过预期操作过电压水平，所以绝缘水平主要由雷电过电压决定，不需考虑操作过电压的影响。
取中性点绝缘老化累计安全系数为0．85，参考GB311．1—1997《高压输变电设备的绝缘配合》，取雷电冲击安全系数为0．714，工频电压安全系数为1．0，则中性点综合耐受雷电冲击裕度系数为0．6，综合耐受工频裕度系数为0．85。
主变压器中性点可能出现的最大暂时过电压见表1。
2．2中性点保护的配置方式
我国变压器中性点保护方式一般有：单独间隙、单独避雷器、间隙与避雷器并联。
下面结合常用中性点避雷器型号，对各种绝缘等级的变压器中性点保护方式（见表2）进行讨论。
2．2．135 kV绝缘等级
35 kV中性点绝缘水平为雷电冲击耐受电压185 k V，工频耐受电压85 k V；考虑安全系数后，绝缘水平为雷电冲击耐受电压111 kV，1 min工频耐受电压73 k V。
单独采用110 mm间隙时，间隙雷电冲击放电电压为93～112 k V，工频放电电压为47～57 k V。
雷电冲击放电电压和工频放电电压均小于中性点绝缘水平，中性点有效接地系统最大暂时工频过电压下间隙不动作，中性点不接地系统最大暂时工频过电压下间隙动作，满足保护中性点的要求。
推荐采用此保护配置方式。
单独采用Y1．5 W－48／109型避雷器时，避雷器可以耐受中性点有效接地系统最大暂时工频过电压，但裕度较小。
在中性点不接地系统最大暂时工频过电压下，避雷器可能损坏。
110 mm间隙与Y1．5 W－48／109型避雷器并联时，满足保护中性点要求。
但Y1．5 W －48／109型避雷器非标准型号，在避雷器残压作用下，间隙可能同时动作；在中性点工频
电压为48～57 k V时，如间隙不动作，则避雷器有可能损坏。
2．2．244 kV绝缘等级
44 kV中性点绝缘水平为雷电冲击耐受电压250 k V，工频耐受电压95 k V；考虑安全系数后，绝缘水平为雷电冲击耐受电压150 kV，1 min工频耐受电压80 k V。
单独采用135 mm间隙时，间隙雷电冲击放电电压为104～124 k V，工频放电电压为52．6～63kV。
雷电冲击放电电压和工频放电电压均小于中性点绝缘水平，中性点有效接地系统最大暂时工频过电压下间隙不动作，中性点不接地系统最大暂时工频过电压下间隙动作，满足保护中性点的要求。
单独采用Y1．5 W－60／144型避雷器时，避雷器额定电压为60 kV，雷电冲击残压为144 k V。
避雷器耐受中性点不接地系统最大暂时工频过电压的裕度不足。
115 mm间隙与Y1．5 W－60／144型避雷器并联时，间隙雷电冲击放电电压为95～115 k V，工频放电电压为48～58 kV。
该配置方式可以满足保护中性点要求。
考虑到该绝缘等级中性点耐雷水平不高，为减少间隙动作对变压器的累计破坏程度，配置避雷器对变压器的保护来说效果更佳。
推荐采用该保护配置方式。
2．2．360 kV绝缘等级中性点保护方式
60 kV中性点绝缘水平为雷电冲击耐受电压325 kV，工频耐受电压140 kV；考虑安全系数后，绝缘水平为雷电冲击耐受电压197 kV，1 min工频耐受电压119 k V。
单独采用145 mm间隙时，间隙雷电冲击放电电压为109～131 kV，工频放电电压为54～66kV。
雷电冲击放电电压和工频放电电压均小于中性点绝缘水平，并有较大裕度，中性点有效接地系统最大暂时工频过电压下间隙不动作，中性点不接地系统最大暂时工频过电压下间隙动作，满足保护中性点要求。
运行维护工作量少，推荐采用该保护配置方式。
单独采用Y1．5 W－72／186型避雷器时，避雷器额定电压为72 kV，雷电冲击残压为186 k V，可以耐受中性点有效接地系统最大暂时工频过电压。
避雷器雷电冲击电流下的残压低于中性点雷电冲击耐受电压，满足保护中性点的要求。
115 mm间隙与Y1．5 W－72／186型避雷器并联时，115 mm间隙雷电冲击放电电压为95～115kV，工频放电电压为48～58 k V。
在避雷器残压作用下，间隙可能同时动作，该保护配置方式满足保护中性点的要求。
400 kV，工频耐受电压200 kV；考虑安全系数后，绝缘水平为雷电冲击耐受电压240 kV，1 min工频耐受电压170 k V。
单独采用275 mm间隙时，间隙雷电冲击放电电压为195～234 kV，工频放电电压为99～120kV。
雷电冲击放电电压和工频放电电压均小于中性点绝缘水平，中性点有效接地系统最大暂时工频过电压下间隙不动作，中性点不接地系统最大暂时工频过电压下间隙动作，满足保护中性点的要求。
单独采用Y1．5 W－144／320避雷器时，避雷器额定电压为144 k V，雷电冲击残压为320 k V，避雷器可以耐受中性点有效接地和不接地系统最大暂时工频过电压，避雷器雷电冲击电流残压高于中性点雷电冲击耐受电压，但考虑到中性点安全系数裕度较大，所以估计对中性点绝缘的影响不大。
290 mm间隙与Y1．5 W－144／320避雷器并联时，间隙雷电冲击放电电压为216～259 k V，工频放电电压为104～125 kV。
该保护配置方式可以满足保护中性点要求。
考虑220 kV 变压器的重要性，推荐使用该保护配置方式。