变压器中性点接地方式对零序保护的影响
主变零序电压保护
中性点直接接地运行时的零序保护变压器零序保护由零序电流保护组成，电流元件接到变压器中性点电流互感器的二次侧。
为提高可靠性和满足选择性，变压器中性点均配置两段式零序电流保护，每段均设置两个延时。
零序保护I段的动作电流延时t1和t2与相邻元件单相接地保护I段相配合。
一般取t1=0.5～1.Os，而取t2=t1+△t 为时限阶段。
零序保护I段以t1延时动作于母线解列，以缩小故障影响范围；动作后仍不能消除故障，再以t2延时动作于发变组解列灭磁。
设置I段的目的主要是对付母线及其附近的短路，因这类故障对电力系统影响特别严重，应尽快切除。
零序保护Ⅱ段的动作电流及相应的延时t3和t4与相邻元件零序保护的后备段相配合，而t4=t3+△t。
t3作用于母线解列，t4作用于解列灭磁。
为防止变压器与系统并列之前，在变压器高压侧发生单相接地而误跳母联断路器，零序保护动作于母线解列的出口回路应经主变高压侧断路器的辅助触点闭锁。
主变中性点不接地运行时的零序保护22OKV及以上的大型变压器高压绕组均采用分级绝缘，绝缘水平偏低，例如220kV变压器中性点冲击耐压为400kV，l0 min；工频耐压为200kV。
主变不接地运行时，单相接地故障引起的工频过电压将超过变压器中性点绝缘水平。
如220kV主变最高工作电压为242kV，而其中性点不能长时间耐受242/√3=140kV的稳态电压，同时暂态电压值可能高达252kV（取暂态系数为1.8），超过了工频过电压允许值200kV，这时中性点避雷器可能会在暂态过电压下放电。
避雷器按冲击过电压设计，热容量小，在工频过电压下放电后不能灭弧，将造成避雷器爆炸。
另外在系统故障引起断路器非全相跳、合闸时，若发生失步也会使中性点与地之间最高电压超过中性点耐压允许值，甚至引起避雷器爆炸。
对此,前述零序保护往往不能起到保护作用，故目前在变压器中性点装设了放电间隙作为过电压保护。
但由于放电间隙是一种比较粗糙的保护，受外界环境状况变化的影响较大，并不可靠，且放电时间不能允许过长。
中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护
•3I0（1） =
•3E •2 +
•两相接地短路的零序电流为：
•3I0（1,1）=•
•3E +2
•单相接地
•= •+ •+
•故障点的等效零序电势
•故障点的等效正序、负序、零序阻 抗
•
2) 躲开断路器三相触头不同期合闸时所出现的最大 零序电流 ，引入可靠系数
•3I0.unb的计算，一相先合与两相断线情况类同， 两相先合与一相断线情况类同。 •具体可参见电力系统分析之短路计算
•
c. 当系统中发生某些不正常运行状态时（如系统振荡，短时 过负荷等）零序保护不受影响。
d. 在110kV及以上的高压或超高压系统中，单相接地故障占 全部故障的70%-90%，而且其它故障也往往是由单相接 地引起的，故采用零序保护具有显著的优越性。
•缺点：
a. 对于短线路或运行方式变化很大的情况，保护往往不能满 足系统运行所提出的要求。
•
•～
•T1 •A •1
•2•B •T2 •C
•A
•XT10
•系统接线
•X’k0
•X’’k0
•B
•若母线A还
•XT2. 接有中性点
0
接地的变压
器，则零序
阻抗变小，
流过A侧零
序电流增大
。
•T2中性点接地：
•零序等效网络
•= •=
•X’’k0+XT2.0
•X’k0+XT1.0+X’’k0+XT2.
0
•X’k0+XT10
•（c）零序电流变化曲线 中断开，此时
•
• 3）零序Ⅱ段灵敏系数：
•零序Ⅱ段的灵敏系数，应按照本线路 末端接地短路时的最小零序电流来校 验，并应满足Ksen≥1.5的要求。
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。
110kV变压器中性点接地方式与零序保护配置
摘要：本文首先分析了变压器中性点接地方式的优点，然后分析了其缺点，最后分析了变压器中性点接地方式的电压和中性点保护方式。
关键词：110kV；变压器；保护装置
我国经济发展严重依赖电力系统的保障。变压器作为影响电力系统运行的稳定与效率的重要组成部分，关乎经济运行的基础保障到位与否，一旦某个环节出现故障，将带来巨大的损失。
变压器中性点接地方式可以分为中性点无效接地和中性点有效接地。中性点接地方式对电网的继电保护、过电压水平、绝缘水平、人身设备安全等有重要影响，所以接地方式的选择要经过多方面因素的综合评估才能确定，其中包含电网投入资本、稳定运行的可靠性、应用的经济性等多方面考量。深入研究中性点的接地方式和零序保护装置至关重要。
[3]刘蓉晖.110kV内桥式变电站110kV电压切换及并列装置接线改进[J].广西电力，2012，35（2）：37-39.DOI：10.3969/j.issn.1671-8380.2012. 02.013.
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一、110kV变压器中性点接地方式分析
（一）110KV变压器中性点接地方式的优点
1、装置简易中性点接地方式可以省略“失地”继保装置。由于其接地方式的统一，可以很好地简化继保装置，避免了孤立的不接地电网形式，对于提高电网的稳定可靠有很大的帮助。
2、方案操作性高110kV变压器中性点接地对绝缘要求较低，其绝缘水平可下降到20kV等级，也不会出现高幅值过电压，其全波冲击耐压可提升到125kV，工频耐压每分钟可达到55kV。意味着可省略避雷和棒间隙等装置，对提升电网的安全稳定有很大效果。
电网中性点的接地方式及零序电流整定计算
电网中性点的接地方式及零序电流整定计算摘要：我国电网中性点接地方式有两种类型，即中性点直接接地和中性点非直接接地。
通常110KV及以上电压等级电网都采用中性点直接接地方式，在中性点直接接地的电网中，发生单相接地时，将出现很大的故障相电流和零序电流，故又称大接地电流网。
大接地电流网的接地电流的特点、大小、以及零序保护的构成，在此做一些简要分析。
关键词：电网；中性点；接地方式；零序电流1 中性点直接接地1.1 中性点直接接地电网的特点1.1.1 零序电流仅在中性点接地的电网中流通。
变压器中性点不接地或三相接成△接线的电网中无零序电流。
1.1.2 零序电流的大小和分布，主要取决于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗及其所处的位置。
1.1.3 零序电压在故障点最高，离故障点越远，零序电压越低，变压器接地中性点处零序电压为零。
1.2 变压器中性点接地原则1.2.1 每个发电厂或低压侧有电源的变电所至少有一台变压器中性点接地，以防止由于接地短路引起的过电压。
1.2.2 每个电源处有并列运行的变压器时，应将部分变压器的中性点接地。
1.2.3 变压器低压侧无源时，为提高零序保护的灵敏性，变压器应不接地运行。
1.2.4 变压器中性点绝缘较低时，中性点必须接地。
1.3 零序电流的计算直接接地系统中接地短路电流的大小要用复合序网来计算。
当系统发生接地故障时，根据对称分量具有的对立性，将故障网络分成三个独立的序网（正、负、零序）来研究。
1.4 零序保护的整定零序电流保护一般是三段式，有时也可以是四段式。
零序电流Ⅰ段为瞬时电流速断，只保护线路的一部分；零序电流Ⅱ段为限时零序电流速断，可以保护线路全长，并与相邻线路零序电流速断保护相配合，通常带0.5S延时，它与零序过流Ⅰ段共同构成本线路接地故障的主保护；零序过流Ⅲ段为后备段，作为本线路和相邻线路的后备保护。
1.4.1 限时零序电流速断保护的整定由于零序电流速断保护为保证选择性不能保护线路的全长，为快速切除线路其余部分的短路，应装设第二套保护，它的保护范围势必延伸到下一线路。
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。
电力系统中性点接地方式及其零序保护
电力系统中性点接地方式及其零序保护电力系统中性点是指发电机、变压器的中性点且指变压器Y形接线，通常情况下，接地中性点管理方式主要有两种，中性点不接地和中性点接地，而中性点接地根据接地方式不同又可以分为中性点经消弧线圈接地以和中性点直接接地。
本文主要介绍了中性点三种接地方式的特点及其在单相接地故障发生时，常见零序保护方式及其特点。
标签：中性点接地方式；零序保护；电力系统0 前言电力系统中绝大多数故障都是单相接地故障。
为提高其动作灵敏性，均装设专门的接地保护装置。
该装置构成简单，易于实现。
通常反映接地故障时的零序电流和电压，称为零序保护装置。
零序保护装置的装设可以使相间短路的保护接线用电流互感器不完全星形接法来实现，简化了设备。
而中性点不接地、中性点经消弧线圈接地系统在发生单相接地故障时，由于故障电流小，线电压仍然对称，系统还可以持续运行1-2小时，故称为小电流接地系统。
除非有特殊要求，该系统的接地保护才作用于跳闸，否则接地保护只作用于信号，提醒运行人员注意。
下面就本人在工作学习过程中的知识点，做一简单介绍。
1 中性点运行方式及其特点介绍1.1 中性点不接地系统当出现故障时，造成单相接地现象，单向回路短路，造成使故障相动作电压降低为零，同时非故障相电压相对升高，成为高线电压。
而中性点电压由于发生偏移变化，等同于一相电压。
接地点电流也因此产生变化，等同于非故障相对地电容电流的和，而数值也因此成为正常运行时单相对地电容电流的3倍。
虽然出现中性点的偏移导致电相、电压以及电流的变化，但线压仍然以对称的形式存在保证对称供应，可以连续继续运行2小时以上。
此外，由于中性点发生接地现象，导致接地容性电流的产生并且较强，因此导致接地点在一定范围内产生电弧，对周边安全造成影响。
此种方法为小电流接地系统方法，通常针对与电流相对较小的电力系统，如6kV以下系统。
1.2 中性点接地系统1.2.1 中性点经消弧线圈接地系统当采用中性点经消弧线圈接地系统时，其正常运行状态下电压、电流以均衡、对称额形式存在。
浅谈主变低压侧中性点经小电阻接地零序电流保护的应用
浅谈主变低压侧中性点经小电阻接地零序电流保护的应用摘要：对中性点经小电阻接地系统的接地方式及工作原理作了简单介绍，同时提出零序电流保护的优点具有简单、可靠、动作正确率高，受弧光及接地电阻影响小，不受负荷及振荡影响，这些优点都只能在选择适当合理的运行方式并正确的整定才能得到发挥。
关键词：中性点小电阻接地零序电流保护0引言内蒙古地区风能资源十分丰富，在全区118.3万平方公里的土地上，风能总储量约8.98亿千瓦，可开发利用量1.5亿千瓦，占全国可开发利用风能储量的40%。
做为具有得天独厚条件的锡林郭勒盟，正是抓住了风电快速发展这一时机，风能资源得到了开发和利用，然而风力风电的迅猛发展也对继电保护提出了更高的要求，因此主变低压侧中性点经小电阻接地后，零序电流保护得到了广泛的应用。
1.变压器中性点接地方式及工作原理1.1接线方式风电场主变低压侧中性点采用电阻接地方式时，若主变为y0接线，其中点可接接入电阻（见图1a）；若为△接线，则需外加接地变压器造成一个中性点（见图1b、c、d）。
外加接地变压器零序阻抗要小，其接线为y0/△或z；接地电阻可以直接接在y0/△或 z 接线的高压侧中性点，也可以接在 y0/△接线低压侧开口三角上。
1.2中性点经电阻接地方式的基本原理接地变压器作为人为中性点接入电阻，接地变压器的绕组在电网正常供电情况下阻抗很高，等于励磁阻抗，绕组中只流过很小的励磁电流；当系统发生接地故障时，绕组将流过正序、负序和零序电流，而绕组对正序、负序电流呈现高阻抗、对于零序电流呈现较低阻抗，因此，在故障情况下会产生较大的零序电流。
在中性点接入ct，将电流检测出来送至电流继电器，就可以进行有选择性快速保护。
另，接入电阻rn，能有效抑制接地过电压。
中性点接入电阻rn后，电网中的c0与rn 形成一个rc放电回路，将电弧接地累的电荷按e-t/r（r=3r0c0）规律衰减。
这样，就能有效抑制电弧接地过电压，提高保护动作的快速性和灵敏性；为降低中压系统的绝缘水平提供可能，并能较好地保证人身安全；另外，在中性点经小电阻接地电网正常运行中，由于中性点接地电阻的强阻尼作用，中性点位移远小于中性点不接地电网的中性点位移电压（约为1/5左右）。
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变压器中性点接地方式对零序保护的影响
零序电流保护受变压器中性点接地方式影响极大,规程规定变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电站的零序阻抗不变。
基本原则是变电站只有1 台变压器、自耦变压器及绝缘有要求的变压器中性点直接接地运行;两台变压器应只将其中1 台中性点直接接地运行,当该变压器停运时,将另1 台中性点不接地的变压器改为直接接地。
在实际运行中,三绕组变压器的220 kV 侧及110 kV 侧中性点一般分属不同的调度管辖,属省调管辖的220 kV 侧中性点基本上能按规程要求合理安排其接地方式,受地调管辖的110 kV 侧中性点接地方式因电网运行的需要,往往有不同的接地方式。
本文将就变压器110 kV 侧中性点接地方式对零序保护的影响做具体分析。
1 变压器接地方式
对单台变压器的220 kV 变电站一般220 kV 及110 kV 侧的中性点均直接接地,本文主要讨论220kV 变电站有2 台及以上变压器(均为Y0/ Y0/Δ接线) 且变压器均无绝缘要求的情况,其接地方式通常有以下几种: 信息来源:
(1) 两侧均接地: 即同1 台变压器220 kV 及110 kV 侧中性点同时接地,另1 台两侧均不接地。
(2) 交叉接地:2 台变压器中1 台220 kV 侧中性点接地,110 kV 侧中性点不接地;另1 台则是220kV 侧中性点不接地,110 kV 侧中性点接地。
(3) 110 kV 侧2 台接地:2 台变压器中220 kV侧中性点只1 台接地,110 kV 侧则2 台中性点均直接接地运行。
2 不同接地方式分析
3. 1 两侧均接地信息来源:
对有2 台及以上变压器的变电站,同一变压器两侧均接地是较为通行的做法。
在接地变压器因故停运,则将另1 台变压器两侧中性点直接接地。
这种接法比较容易维持变电站零序阻抗不变。
如果轮换的2 台变压器容量相近,则对220 kV 侧及110kV 侧的零序阻抗基本影响不大。
3. 2 交叉接地
这种接地方式从零序序网上将220 kV 和110kV 完全隔离。
在正常运行下,220 kV 侧发生接地故障,110 kV 侧不会产生零序电流; 反之,110 kV
侧发生接地故障,220 kV 侧也不会产生零序电流。
如果变电站只有2 台变压器,则在1 台变压器退出运行时,势必要将运行变压器的220 kV 侧和110kV 侧同时接地,因110 kV 侧
一般是不接地系统,因而这种倒换对220 kV 侧零序阻抗影响不大,若2台变压器容量相近可以说基本上无影响;但这种倒换对110 kV 侧零序阻抗影响很大。
信息来
源:
等值到110 kV 母线的零序阻抗为: XL2 +XM2 ;如果倒换后还是1 号变接地,等值到220 kV 母线的零序阻抗将维持不变;等值到110 kV 母线的零序阻抗为: ( XE +XH1) / / XL1 + XM1 。
如果倒换后是2 号变中性点接地,等值到220kV 母线的零序阻抗为XE/ / (XH2 + XL2) ;等值到110 kV 母的零序阻抗为: ( XE +XH2) / / XL2 + XM2 。
可见,在两种方式下,等值到220 kV 母线的零序阻抗的最大差别仅在于1 号与2 号变压器参数的差别。
等值到110 kV 母线的零序阻抗的则分别为(XL + XM) 和(XE + XH) / / XL + XM ,实际上对降压变压器中压侧基本上是零阻抗,即XM 近似为0 ,两者差别改写为XL 和(XE + XH) / / XL ,因系统等值到变电站220 kV 母线的零序阻抗很小,这种差别不能忽视。
3. 3 110 kV 侧2 台接地使用这种接地方式的是基于以下考虑:变电站有2 台变压器,110 kV 侧中性点只一台接地,因110kV 为不接地系统,当某种原因接地变压器跳闸,此时110 kV 系统将完全失去接地点,110 kV 系统再发生接地故障,将产生零序过电压,变压器110 kV侧间隙保护动作跳开不接地变压器,致使变电站全站停电。
为了使接地变跳开,110 kV 系统不失去接地点,就有采用这种110 kV 侧2 台接地的方式。
110 kV 侧2 台接地零序阻抗图等值至220 kV 母线零序阻抗:〔(XL2 + XM2 +XM1) / / XL1 + XH1〕/ / XE ;对降压变XM1 、XM2 近似等于零, 上式改写为: (XL2/ / XL1 + XH1Z) / / XE ;等值至110 kV 母线零序阻抗:〔(XE + XH1) / /XL1 + XM1〕/ / (XL2 + XM2) ,不计中压侧阻抗, 可改写为: ( XE + XH1) / /XL1/ / XL2这种接地方式,在2 台变压器停运1 台时。
比较这2 种方式对零序阻抗及零序电流保护的影响:220 kV 母线等值阻抗。
对220 kV 侧中性点零序电流保护的影响:因220 kV 侧中性点零序电流保护主要考虑与220 kV出线零序保护配合,这里主要分析两者与某一线路配合时的分支系数的影响。
为简化计算取在线路末短路时系统等值220 kV 母线的零序等值阻抗仍以XE 表示,则分支系数K= 1/ (1 + XT/ XE) 。
可见,220 kV 侧中性点零序电流保护的分支系数正好与220 kV 母线等值阻抗相反,XE 越小(系统越大) ,两者差别越大。
信息来源:
3 种方式下,110 kV 母线等值阻抗差别很大。
信息来自:输配电设备网
4 结论
通过以上分析,可以归结如下:
(1) 同一台变压器两侧均接地的方式对220kV、110 kV 母线等值零序阻抗影响最小,运行方式灵活,其缺点接地变压器跳开,将使得110 kV 系统失去中性点。
信息请登陆:输配电设备网
(2) 交叉接地的方式能有效隔离220 kV 与110kV 系统间的零序电流,变压器接地方式的倒换亦基本不影响220 kV 系统零序阻抗,对220 kV 系统运行非常有利。
但其对110 kV 母线零序阻抗影响较大,在整定110 kV 系统零序保护时应以一台变压器同时接地的方式躲线末故障,以交叉接地方式校核保护灵敏度。
这种接地方式也存在接地变压器跳开,将使得110 kV 系统失去中性点的缺点。
(3) 110 kV 2 台接地的方式能有效克服上述2种方式的缺点,但其运行中方式的改变对220 kV 及110 kV 母线影响很大,110 kV 系统零序保护的整定应以110 kV 两台接地的方式躲线末故障,以交叉接地方式校核保护灵敏度。
目前湖北省内整定220kV 系统保护时变压器的接地方式基本上是按同一台变压器两侧均接地的方式考虑,如果地调110 kV侧采用2 台都接地的方式,则在系统等值阻抗较小时,因整定时可靠系数一般取1. 1 ,220 kV 侧中性点零序电流保护将与出线零序电流保护失配,在系统等值阻抗较大时,220 kV 线路零序电流保护I 段存在超越的可能性。
同一台变压器两侧均接地因具备有对220 kV、110 kV 母线等值零序阻抗影响最小、运行方式灵活的优点,目前湖北省内基本上采用该方式,在接地变压器跳开时,要求运行人员及时将不接地变压器的中性点投入直接接地运行。
信息来
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