某种特殊运行方式下220kV变压器中性点接地方式设置论文
变压器中性点运行方式对线路保护的影响
变压器中性点运行方式对线路保护的影响摘要:在电力系统中,变压器中性点接地方式与系统零序电流保护密切相关。
为保障220kV线路后备保护动作可靠性,文章通过线路接地故障模拟,分析变电站主变中性点接地运行方式改变对后备保护动作可靠性、灵敏性所产生的影响,供参考。
关键词:变压器;中性点接地;运行方式;零序电流电力系统中的变压器中性点的接地方式是电网研究中的一个十分重要的内容,它与电网电压等级、电网结构、绝缘水平、供电可靠性、继电保护、电磁干扰、人身安全都有很大的关系。
220 kV变电站主变压器中性点接地方式的变化本质上改变了系统的零序阻抗,需要调整元件状态或保护配合以适应新的方式,因此,原有线路元件可能因中性点接地方式不同,出现保护动作可靠性、灵敏性不足的问题。
下面,文章就相关问题展开探究。
1 现状如图1所示,220kV双电源输电网络中WB-2母线所在变电站的TM-1、TM-2主变并列运行,WB-4母线所在变电站的TM-3、TM-4主变并列运行。
两台主变在实际运行中中性点接地方式因各种原因发生改变,同时会改变整个WB-4变电站的零序网络参数,影响4QF线路的零序过流保护和接地距离保护的正确动作。
图1中WB-2母线短路电流见表1。
2 定值整定以图1中4QF为例进行定值整定。
2.1 图1中4QF零序过流保护定值整定(1)4QF零序过流I段定值的整定对图1中220kV线路XL-2的WB-4侧的零序过流I段保护定值进行计算,4QF按IDZ.I=KK3I0.max计算定值,整定原则为大于末端最大接地短路电流,已知4QF线路对侧最大短路电流3I0.max为1420A,则:IDZ.I=KK3I0.max=1.3×1420=1846(A),tI=0(s)(2)4QF零序过流II段保护定值的整定4QF零序过流保护II段定值整定公式:IDZ.II=KKKF3I'dz.I,其中3I`dz.I=1880A,为相邻段线路XL-1首端零序过流I段动作值;分支系数KF=本线路最大短路电流/本线路最大短路电流+本线路末端变压器高压侧最大短路电流,因WB-4母线所在变电站内有两台变压器,所以可不考虑其中一台变压器停运的运行方式,查短路电流表并计算4QF对2QF的分支系数为:KF= ≈0.413;则4QF零序过流保护II段定值为:IDZ.II=KKKF3I'dz.I=1.15×0.413×1880≈893(A),tI=0.5(s)查短路电流表进行灵敏度校验Klm=1170/893≈1.32,定值可取。
220kV变电站主变中性点运行方式
220kV变电站主变中性点运行方式摘要:220kV主变中性点接地方式与电网结构、绝缘水平、供电可靠性、保护的配置及发生接地故障时的短路电流及分布等方面都有很大的关系。
本文介绍了变压器中性点的几种运行方式及其特点,分析了220kV变电站主变中性点正常情况下的运行方式,及其零序网络。
关键词:主变;运行方式;零序网络引言电网中变压器中性点接地方式的选择,对电网的安全经济运行具有重要的作用。
它与电网的绝缘水平、保护配置、系统的供电可靠性、发生接地故障时的短路电流及分布等关系密切⑴。
一、变压器中性点运行方式三相交流电力系统中,变压器的中性点有三种运行方式:中性点不接地、中性点经阻抗或消弧线圈接地、中性点直接接地。
(一)中性点不接地中性点不接地系统发生单相短路时,故障相电压为零,正常相电压为原来的3倍,中性点电位由零变为相电压 .一,此时的短路电流为电容电流一-,线电压不变。
因此变压器中性点不接地方式运行对变压器的绝缘工频耐压水平要求更高,由于电容电流较小,当发生单相接地故障时,允许系统短时运行,提高了系统的可靠性。
中性点不接地系统中,零序网络没有形成回路,在发生不平衡故障时,系统中没有零序阻抗,也不会产生零序电流。
(二)中性点经消弧线圈接地对于线路较长的系统,输电导线对地电容较大,因而电容电流较大,中性点消弧线圈可以有效补偿电容电流,泄放线路上的过剩电荷来限制过电压。
然而,这种接地方式会使中性点电位升高,对变压器中性点绝缘要求较高。
(三)中性点直接接地当发生单相短路故障时,中性点直接接地系统的故障点短路电流较大,会引起停电,同时对运行人员及设备的安全构成威胁。
但这种运行方式下,中性点电位稳定,接近于零,正常相电压不变,不易引起相间短路。
中性点直接接地方式多见于110kV以上的电网。
因为110 kV以上的电网单相接地的概率比中低压电网小,所以只要提高输电线路的耐雷水平,安装自动重合闸装置,就可以基本实现系统的安全运行[2]。
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要求2017
附件1220kV与110kV变压器中性点接地方式安排与间隙保护配置及整定要求一、变压器中性点接地方式安排要求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。
1.自耦变压器中性点必须直接接地或经小电抗接地。
2.没有改造的薄绝缘变压器中性点宜直接接地运行。
3.220kV变压器1)220kV变压器110kV侧中性点绝缘等级为35kV时,220kV侧、110kV侧中性点应直接接地运行。
2)变压器的220kV、110kV侧中性点接地方式宜相同。
3)220kV厂站宜按一台变压器中性点直接接地运行。
4)有两台及以上变压器的220kV厂站,220kV或110kV 侧母线任意一侧或两侧分列运行时,每一段母线上应保持一台变压器中性点直接接地运行。
4.110kV变压器1)110kV变压器110kV中性点绝缘等级为66kV时,中性点可不直接接地运行。
2)110kV中性点绝缘等级是44kV及以下的变压器,中性点宜直接接地运行。
3)发电厂或中、低压侧有电源的变电站,厂站内宜保持一台变压器中性点直接接地运行。
4)无地区电源供电的终端变压器中性点不宜直接接地运行。
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;间隙零序电压、零序电流宜各按两时限配置;对于全绝缘变压器或中性点放电间隙满足取消条件的变压器(例如:中低压侧无电源且中性点绝缘等级为66kV 的110kV变压器),间隙零序过流保护应退出,间隙零序过电压保护可保留。
1.间隙保护动作逻辑一(推荐)变压器间隙零序过电压元件单独经较短延时T1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,经较长延时T2出口;逻辑简图如图1所示:图1 间隙保护逻辑一简图间隙保护动作时间整定要求如下: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。
220kV新城湾变电站变压器中性点接地方式改造及实施的开题报告
220kV新城湾变电站变压器中性点接地方式改造及实施的开题报告一、选题背景及意义220kV新城湾变电站是一座大型的输变电工程,其承担着将高压电能进行转换和分配的重要任务。
其中,变压器是变电站的关键设备之一,其主要作用是将高电压变成低电压,从而保证电网的稳定运行。
在变压器的实际应用中,中性点接地方式对变压器的性能和安全性都有很大的影响。
传统的变压器中性点接地方式是采用星形接地方式,这种方式具有结构简单、接地电流小等优点,但在一些复杂的电网运行条件下,其缺陷也比较显著,容易引起设备损坏和事故发生。
为了提高变电站的运行安全性和稳定性,同时适应当前电力系统的变化,需要对220kV新城湾变电站变压器中性点接地方式进行改造和升级,以适应当前电力系统的变化需求。
本研究的意义在于对220kV新城湾变电站变压器中性点接地方式进行改造和升级,以提高变电站的运行安全性和稳定性,同时适应当前电力系统的变化需求。
二、选题目的与内容本研究的目的是对220kV新城湾变电站变压器中性点接地方式进行改造和升级,以提高变电站的运行安全性和稳定性,同时适应当前电力系统的变化需求。
本研究的主要内容包括:(1)对传统的变压器中性点接地方式进行研究和分析,包括其优缺点、适用范围、不足之处等方面。
(2)对220kV新城湾变电站变压器的实际应用情况进行调查和分析,包括其工作环境、运行状态、输出负荷等方面。
(3)针对220kV新城湾变电站变压器需要改造和升级的问题,本研究将提出相应的改进方案,包括新的中性点接地方式、接地设备选型和实施方案等。
(4)在提出改进方案之后,本研究将对其进行可行性分析,并根据实际情况进行方案的优化和调整。
(5)最后,本研究将针对改进方案的实施进行跟踪监督,并对其效果进行评估分析。
三、研究方法和步骤本研究采用实证研究的方法,包括文献研究、调查问卷、现场观察、实验测试等多种方法,具体步骤如下:(1)文献研究。
对变压器中性点接地方式的相关文献进行调研和阅读,了解其理论和实践应用情况。
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。
变电站220kV变压器中性点接地方式选择探讨
变电站220kV变压器中性点接地方式选择探讨作者:邓玉君林立华来源:《中国科技博览》2014年第03期摘要:220kV变电站是地区电网与500kv主网连络的供电枢纽点,在整个的电力系统中,220kV变电站的变压器发挥着非常重要的作用,系统能否安全稳定的运行, 220kV变压器中性点接地方式对其影响较大。
本文对变电站220kV变压器中性点接地方式的选择进行了探讨。
关键词:变电站;220kV系统;变压器;中性点;接地方式中图分类号:TM411、变压器中性点不接地时的过电压根据GB1094. 3-85《电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验》的规定,变压器的中性点绝缘水平如表1所示。
对于中性点接地的变压器来说,实际运行当中中性点是安全的。
对于实际运行中,中性点不接地的变压器,在中性点处可能出现过电压,从而对变压器中性点绝缘造成很大的危害。
由于现阶段电力系统主网构架是以220kV变压器为主,因此我们就以220kV变压器为例来进行分析说明。
1.1 操作产生的过电压切除空载线路、空载线路合闸、系统解列、电弧接地或者变压器的上一级线路或者本变压器的开关不同期合闸,在中性点不接地变压器的中性点处产生操作过电压。
如果变压器一相运行,两相不运行,中性点不接地变压器中性点处可能产生的电压为最大相电压Uxg如果变压器两相运行,一相不运行,中性点不接地变压器中性点处可能产生的电压为Uxg/2,如果被操作的线路与变压器参数达到一定的匹配关系时,暂态过程中产生的过电压可能超过2Uxg,稳态时可能达到2Uxg。
的情况。
对于两侧均有电源的变压器,在非全相运行时有2UFa。
的差频过电压,产生的此类过电压会对变压器中性点绝缘产生很严重的危害。
1.2断线产生的过电压由于电力线路断线而造成变压器非全相运行也会产生过电压。
一相断线中性点不接地变压器中性点处可能产生的电压为以Uxg/2,两相断线中性点不接地变压器中性点处可能产生的电压为Uxg。
220kV变电站主变中压侧接地方式的分析
220kV变电站主变中压侧接地方式的分析摘要:主变的安全稳定运行与220 kV变电站主变中性点接地方式有着密切的联系,简单而言,在220 kV变电站内110 kV侧发生单相接地故障,可能会造成主变冲击、主变损坏等。
本文从220 kV变电站主变中性点接地方式分析入手,接着阐述了为保护主变而采取的措施,旨在为推动220 kV变电站稳定运行提供参考意见,及时解决220 kV变电站运行中的各类问题。
关键词:220 kV变电站;中压侧;中性点;接地方式1 引言电力系统中220 kV变电站属于其中的核心组成部分,220 kV变电站内需要设置2台主变系统,采取并联运行方式,在特殊情况下,可以采取3台甚至是4台主变并联运行方式。
随着电力系统容量的不断扩增,一旦系统发生故障,会导致短路电流增加,进而损坏变电站设备。
220 kV变电站单相接地故障、短路电流故障占电力系统总故障的80%,一旦出现故障会变压器造成了强烈的冲击。
2 220 kV变电站主变中性点接地方式分析2.1正、负、零序等值电抗本文主要针对2台主变系统,采取并联运行方式的220 kV变电站例,在此基础上可以推算出3台甚至是4台主变并联运行方式。
其中220 kV变电站2台主变系统在接线方式为220 kV/110kV/1O kV、Yn/yn0/d11。
2台主变并联运行的220 kV变电站可能出现的运行接地方式主要有4种,如下表所示:表1 2台主变并联运行各侧可能出现的接地方式上图1中,220 kV系统出线等值正序电抗用“XS1”表示,主变(#1)中压侧正序电抗用“Xt1b1”表示,主变(#1)低压侧正序电抗用“Xt1h1”表示,10 kV系统出线等值正序电抗用“Xt1m1”表示。
零序电抗的编号以此类推。
2.2单相接地故障主变电流分析在上述4种方式的基础上,实际工作中最为常见的属于方式1,假设变电站#1主变中性点接地,在正序等值电抗图中,需要忽略主变的10 kV侧绕组。
电力系统变压器中性点接地方式分析
电力系统变压器中性点接地方式分析摘要:随着我国工业化水平的不断提升,用电需求也在不断增长,在此基础上,我国的电力系统也取得了较快发展。
要构建基于现实需求的系统化电力控制模型,则需相关部门根据实际的用电情况做出合理选择,当前,变压器中性点接地方式已在电力系统中得到了广泛应用。
基于此,本文重点分析了电力系统变压器中性点接地方式、特点及其选择依据,以供相关部门参考。
关键词:电力系统;变压器;中性点接地;方式;特点;依据1.电力系统变压器中性点接地方式概述1.1电力系统变压器中性点通过电阻接地在电力系统的变压器运行过程中,方可通过接地电阻连接电力系统的中性点及大地,构建相应的结构,以确保在结构建设过程中能够将一个单向辅助变压器与二次接地电阻连接于一起。
1)必须严格执行中性点电阻取值的实际原则,不仅要限制通讯干扰,而且当间歇电弧接地时,还需限制过电压,与此同时,为避免出现单相接地电流超出三相短路电流的问题,则需限制单相接地电流。
2)运用中性点通过电阻接地结构,则可有效避免间歇电弧过电压问题的出现,有效缩减异地两相接地问题。
加之单相接地可有效避免电容充电导致的暂态过电流问题。
3)针对线路故障问题,方可运用自动检出策略集中校对,以有效避免谐振多电压问题的出现。
但在断路器出现分合情况的基础上,中性点通过电阻地可能就会出现相应问题,进而则会加大检修、维护工作量及维修难度。
1.2 电力系统变压器中性点直接接地电力系统变压器中性点直接接地则是通过电力系统的所有变压器或者部分变压器直接接地,部分变压器不接地则是为了缩减接地过程中产生的短路电流,缩减变电站接地装置的使用量、改善断路器的工作条件,与此同时,还需确保接地装置的投资机制达到继电保护应用需求。
当配电系统的电压高于220kV时,则可通过电力系统中的超高压变形器中性点的绝缘强度,直接对变压器的中性点进行接地处理,但此过程中,不仅要确保管理参数结构的合理性,还应严格按照相关运行要求进行接地处理,与其他接地方式相比,此种接地方式更适用于继电保护项目,但因为单相接地电流较大,所以,接地过程中断路器易出现跳闸问题。
220kV变电站主变中性点接地方式分析
ζ (i ) (%) 常方式和主变 N-1 方式对应的零序阻抗相差较 =
(1) 式中: 下标 i 表示第 i 条 220kV 母线。 分析式(1) 结果见图 3(a)。此外,通过计算比较诸母线的 (3) 与 I (1) ,亦可验证图 3(a)的结论。 I
− x10 dς = < 0 ,故 ς 随 xs 0 单 dxs 0 (2 xs 0 + x10 ) 2
2.7 5
调递减。 因此,两种接地方式的差异直接影响 xs0 , 由 xs 0 与 x10 的相对大小间接影响到单相短路电 流。 首先,在单变接地与两变接地方式下对前 述 212 条 220kV 母线计算零序等值阻抗(停运 ' '' 该母线所连 220kV 主变),分别记为 xs0 和 xs0 ,
(3)
(4)
7 8 9 10
得到结论如下: 1 ) 若 xs 0 >> x10 , 则 ς → 0.5 , 即
X ''ff ( 0 ) ≈ 0.5 X 'ff ( 0 ) ;
2) 若 xs 0 << x10 , 则ς →1 , 即 X ff ( 0 ) ≈ X ff ( 0 ) ;
电网中断路器等电气设备在设计时按照最
2.1 断路器遮断容量影响分析 严重短路情形进行遮断容量选择,通常采用三 相短路。系统采取两变接地方式,使得整个系
2
2013 第十四届全国保护和控制学术研讨会
各区段占总数(37)的比例(%)
50 40 30 20 10 0
45.95 35.14
220kV变电站主变压器中性点的接地方式
220kV变电站主变压器中性点的接地方式摘要:随着电力工业的发展和超高压输电线路的建设以及城市电网改造的大规模进行,面临着如何选择变压器中性点接地的安全问题。
电网中性点接地是一个综合的,系统的问题,既涉及到电网的安全可靠性,也涉及电网的经济性,中性点接地方式之家影响到系统电压水平,继电保护方式,系统的可靠运行。
如何正确选择接地方式,关系到系统运行的可靠性和设备的安全性。
基于此,本文对220kV变电站主变压器中性点的接地方式进行分析探讨。
关键词:220kV变电站;主变压器;中性点;接地方式随着我国经济的不断增长,电力系统的建设越来越快,在220kV和更高电压等级的电网系统中,变压器是生产电力的主要设备,具有中性点的绝缘水平比三相端部出线电压等级低的特点。
但在一些变压器中性点接地的电力系统中,接地短路故障时有发生,严重影响了变压器的中性点绝缘。
因此,如何对大型变压器实施中性点保护已成为人们需要解决的问题。
1变压器中性点接地方式优缺点1.1变压器中性点接地系统的优缺点对于电源中性点接地系统,如果发生某单相接地,另两相电压不变,这样会使整个系统的绝缘水平降低,此外,单相接地还会产生较大的短路电流,使保护装置迅速准确动作,从而提高保护的可靠性;电源中性点接地系统的缺点是单相短路电流很大,且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等,因此,要选择容量较大的开关和电气设备等。
1.2变压器中性点不接地系统的优缺点对于变压器中性点不接地系统,由于限制了单相接地电流,所以,通讯的干扰较小,提高了供电的可靠性;变压器中性点不接地系统的缺点是,当一相接地时,另两相对地电压升高1倍,易使绝缘薄弱地方击穿,进而造成两相接地短路。
2变压器中性点接地方式分析中性点直接接地方式又称大接地电流系统,其优点是一相接地时其它两相电压不升高,不存在间歇电弧造成的过电压危险。
因此,可选择额定电压低的避雷器作为系统大气过电压的保护,可降低系统的绝缘水平。
变电站220kV变压器中性点接地方式选择探讨
由于 电力 线路断 线而造成变压 器非全 相运行也 会产生过 电压 。 一相断 线中 性点 不接, 两 相断 线中性点 不接 地变 压器 中性 点处 可 能产生 的 电压为 Ux g 。
1 . 3 单相接 地时 的过 电压
对于中性点接地的变压器来说 , 实际运行当中中性点是安全的。 对于实际 运行 中, 中性点不接地的变压器 , 在中性点处可能出现过电压, 从而对变压器中
能达 ̄ l j 2 Ux g 。 的情况。 对于两侧均有 电源的变压器, 在非全相运行时有2 UF a 。
工频暂态过 电 压为£ :( 1 + ) U o 一 其中: 为衰减振荡系数, 一般在0 . 6 _ 0 . 8 Z闯取值, 本文取O . 8 。 对于不同的系统, 综合零序阻抗和综合正序阻抗有不同的数值 , 对中性点 有效接地系统不大于3 , 中 性点绝缘系统K =∞, 为此, 对于I 1 o 4 ( V 系统而言, 单 相接地时中性点的工频稳态电压和暂态 电 压分别为:
国际长途功能的用户该项参数应该是I n t e na r t i o n a l , 因此 , 可以根据显示数据
查询 到用 户 的呼 叫权 限 。
术的引路人 。
参 考文 献
[ 1 】杨大成. C D MA2 0 0 0 I x 移动通信系统 [ M】 .北京 : 机械工业出版
社, 2 0 0 3 .
4 、 彩铃业务查询功能 P R O V代表用户彩铃签约状态, I F AC T I V E 代表用户彩铃未激活状态, 激活 后用户彩铃方可生效。 CRBTN0代表彩铃接入码 的全局设置。 采用L S T CC R B TC F G:HL RS N=1 。 查询用户的彩铃系统配置。
计算故障时变压器的中性点 电 压。 以变压器脯 发生接地短路为例分析, 故障
220KV变电站设计毕业论文5
引言随着经济的腾飞,电力系统的发展和负荷的增长,电力网容量的增大,电压等级和综合自动化水平也不断提高,科学技术突飞猛进,新技术、新电力设备日新月异,该地原有变电所设备陈旧,占地较大,自动化程度不高,为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要,电网正在进行大规模的改造,对变电所的设计提出了更高、更新的要求。
建设新的变电所,采用先进的设备,使其与世界先进变电所接轨,这对提高电力网的供电可靠性,降低线路损耗,改善电能质量,增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。
1、绪论由于经济社会和现代科学技术的发展,电力网容量的增大,电压等级的提高,综合自动化水平的需求,使变电所设计问题变得越来越复杂。
除了常规变电所之外,还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。
目前,随着我国城乡电网建设与改革工作的开展,对变电所设计也提出了更高、更新的要求。
1.1 我国变电所发展现状变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。
近年来,为了满足经济快速增长对电力的需求,我国电力工业也在高速发展,电网规模不断扩大。
目前我国建成的500kV变电所有近200座,220kV变电所有几千座;500kV电网已成为主要的输电网络,大经济区之间实现了联网,最终将实现全国联网。
电气设备的制造水平也在不断提高,产品的性能和质量都有了较大的改进。
除空气绝缘的高压电气设备外,GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展;计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用;代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电,500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。
我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高,在发达国家连续发生严重的电网事故的同时,我国电网的运行比较稳定,保证了经济的高速发展。
1.2 变电所未来发展需要解决的问题在未来,随着经济的增长,变电技术还将有新的发展,同时也给电力工程技术人员提出了一些需要解决的问题,例如:高压、大容量变电所深入负荷中心进入市区所带来的如何减少变电所占地问题、环境兼容问题;电网联系越来越紧密,如何解决在事故时快速切除隔离故障点,保证电力系统安全稳定问题;系统短路电流水平不断提高,如何限制短路电流问题;在保证供电可靠性的前提下,如何恰当的选择主接线和电气设备、降低工程造价问题等。
探讨220kV变压器中性点电容型隔直装置技术及优化配置化配置
探讨220kV变压器中性点电容型隔直装置技术及优化配置化配置摘要:高压直流输电技术在远距离、大容量、多区域电力供应的过程中,发挥着越来越重要的作用。
基于此,本文首先介绍了220kV变压器中性点电容型隔直装置的技术原理,其次分析了当前220kV变压器应用过程中出现的问题,最后针对这些问题,提出优化220kV变压器中性点电容型隔直装置配置的对策,以提高变电站运行的安全性。
关键词:220kV变压器;中性点电容隔直装置引言:变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。
变压器中性点电容型隔直装置,是保障变压器安全运行的重要装置。
其主要组成部分有:电容器组、旁路并联开关、电抗装置、反向并联晶闸管、触发装置、交流电感应器DCCT1、直流电感应装置DCCT2、直流电压转换器PT1、PT2,交流电流互感器ACCT等。
一、220kV变压器中性点电容型隔直装置技术中性点电容型隔直装置,如图1所示,利用“电容器”的隔离作用,将通过220kV变压器的交流电与直流电分开。
220kV变压器中性点电容的接入,能够将通过变压器中性点的直流电消除,并能保障交流电在220kV变压器中性点的正常通行。
在变电系统运行良好时,220kV变压器中性点直接接地,即电容器的装置方式为——与220kV变压器中性点开关旁路并联,如图2所示。
如果变电系统运行出现异常,有直流电通过220kV变压器中性点,电容器就会自动接入中性点。
如果异常情况比较严重,发生短路、雷击、打火等现象,电容器会迅速接入旁路,使发生故障的电流绕过220kV变压器,通过旁路保护装置直接接地。
图1 220kV变压器图2 变压器中性点接地装置二、220kV变压器中性点电容型隔直装置运行中存在的问题第一,单极大地回路运行问题。
直流电与交流电分流异常,侵入220kV变压器,就会导致220kV变压器磁通信偏向时间轴一侧,产生偏磁现象。
直流电流在通过中性点电容型隔直装置时,单极大地回路运行故障,会导致接地220kV变压器中性点产生电位差。
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要求2017
附件1220kV与110kV变压器中性点接地方式安排与间隙保护配置及整定要求一、变压器中性点接地方式安排要求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。
1.自耦变压器中性点必须直接接地或经小电抗接地。
2.没有改造的薄绝缘变压器中性点宜直接接地运行。
3.220kV变压器1)220kV变压器110kV侧中性点绝缘等级为35kV时,220kV侧、110kV侧中性点应直接接地运行。
2)变压器的220kV、110kV侧中性点接地方式宜相同。
3)220kV厂站宜按一台变压器中性点直接接地运行。
4)有两台及以上变压器的220kV厂站,220kV或110kV 侧母线任意一侧或两侧分列运行时,每一段母线上应保持一台变压器中性点直接接地运行。
4.110kV变压器1)110kV变压器110kV中性点绝缘等级为66kV时,中性点可不直接接地运行。
2)110kV中性点绝缘等级是44kV及以下的变压器,中性点宜直接接地运行。
3)发电厂或中、低压侧有电源的变电站,厂站内宜保持一台变压器中性点直接接地运行。
4)无地区电源供电的终端变压器中性点不宜直接接地运行。
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;间隙零序电压、零序电流宜各按两时限配置;对于全绝缘变压器或中性点放电间隙满足取消条件的变压器(例如:中低压侧无电源且中性点绝缘等级为66kV 的110kV变压器),间隙零序过流保护应退出,间隙零序过电压保护可保留。
1.间隙保护动作逻辑一(推荐)变压器间隙零序过电压元件单独经较短延时T1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,经较长延时T2出口;逻辑简图如图1所示:图1 间隙保护逻辑一简图间隙保护动作时间整定要求如下: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。
220kV变压器中性点间隙保护问题探究
220kV变压器中性点间隙保护问题探究摘要:对于电力系统中110kV及以上电压等级的中性点直接接地系统,中性点直接接地数目,直接影响整个网络零序电流的大小和分布,进而影响零序过流保护的适应性和整定计算。
一般双主变或多主变并列运行的变电站,为保证系统为直接接地系统,其中1台主变中性点直接接地运行,其余主变中性点经间隙接地运行。
变电运维人员通常根据调度指令对主变中性点接地方式进行切换倒闸操作。
并同时需要对主变中性点零序、间隙保护投压板进行投退,跟随中性点接地运行方式进行中性点零序、间隙保护的切换。
基于此,本篇文章对220kV变压器中性点间隙保护问题进行研究,以供参考。
关键词:220kV;变压器;中性点;间隙保护问题引言直流输电系统以大地回线方式运行时,易导致交流变压器中性点直流电流过大,发生直流偏磁,因此一般需在变压器中性点加装中性点隔直装置,保证交流变压器的可靠运行。
本文对某电厂在220kV变压器中性点隔直装置保护间隙发生的误击穿现象进行故障分析与研究,并提出相应的解决措施。
1主变零序保护、间隙保护原理对于直接接地系统内的变压器,当变压器中性点直接接地时,零序电流保护作为接地短路故障的后备保护;当中性点经间隙接地时,间隙保护作为接地故障的后备保护。
放电间隙击穿后产生的间隙电流I0和在接地故障时在故障母线TV 的开口三角绕组两端产生的零序电压U0构成"或"逻辑,组成间隙保护,即间隙保护包括间隙电流保护和间隙电压保护220kV直接接地系统中母线电压互感器变压比为220/姨3/0.1/姨3/0.1,间隙保护动作电流通常整定为100A,间隙保护动作电压通常整定为180V。
原理如图1所示。
2引起中性点隔直装置间隙击穿原因分析变压器空载合闸后的三相励磁涌流和三相电压不对称,使得变压器中性点流过高幅值、高频率的励磁涌流,并产生高幅值的暂态过电压。
即使变压器中性点通过隔直装置的旁路开关直接接地,由于变压器中性点与隔直装置之间、隔直装置与变电站接地网之间的连接电缆较长,且隔直装置内部组件之间的连接导体存在寄生电感,具有瞬变特性的电流流经该电感,会在变压器隔直装置电容器及保护间隙两端产生高幅值的暂态过电压,从而使得中性点隔直装置的保护间隙发生击穿现象。
110kV和220kV变压器中性点过电压保护方式的选择
110kV和220kV变压器中性点过电压保护方式的选择Selection of over-voltage protective schemes on 110kV and 220kV transformer neutral陆国俊(广东省广电集团公司广州分公司,广州,510600)摘要对110kV和220kV变压器中性点过电压产生原因进行分析,提出过电压保护配置的原则,并在间隙动作试验数据的基础上,对各种保护方式进行分析对比,提出选择意见。
Abstract Analyzed the over-voltage creation on 110kV and 220kV transformer neutrals,offer the principal of over-voltage protection, Based on the gap discharge test data,compared with diversified protective schemes,selection opinion are given.关键词变压器中性点保护方式选择Key words transformer over-voltage protective schemes selection0 引言由于系统运行需要,110-220kV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,绝缘水平相对薄弱,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。
1 变压器中性点过电压的产生1.1 雷电波的影响雷电波对变压器中性点的影响可以变压器绕组的波过程进行分析,变压器绕组的等值电路可用图l表示,其中C0表示绕组单位长度的对地等值电容,K0表示绕组单位长度的匝间互电容,L0绕组单位长度的等值电感。
1.1.1 波过程的起始电压分布在波过程起始状态中,可以忽略电感和线路波阻的影响。
220kV变电站主变压器中性点的接地方式
1 变 电站 主 变 中性 点 接 地 分析
3 变 电 站主 变 中 性 点 直 接 接 地 方 式
为 提 高 变 电 站 主 变 运 行 可 靠 性 , 在 设 计 . 1 直接 接 地 方 式 阶段需要提 高对保 护措施的分析 ,且要求不会 3 对变 电站 以及 各设备运行效率产生影响 。一般 变 电站主变 中性 点选 择应 用 哪种接 地 方 可 以基于 限制 单相接 地短路电流分析 ,即在主 式,需要 对 电力系统运行 需求 ,并综合 高压技 变 中性 点设置 小电抗 , 促使系统零序 电抗增加 , 术 、 通 信 技 术 、 继 电保 护 以及 设 备制 造 等 进 行 减 小 单 相 接 地 短 路 电流 值 ,达 到 减 小 主 变 电流 综 合 分 析 。 主 变 压 器 中性 点直 接 接 地 系 统 , 可 值 的 目的 。 并 且 , 同 时 就 两 台 接 地 主 变 中性 点 以将其运行过程看作为一个具有 较低 固有零序 位 置 设 置 小 电 抗 , 能 够 对 单 相 接 地 短 路 电流 进 阻 抗 的 系 统 , 以及 数 值 适 当 的接 地 阻 抗 。 对 于 行有 效限制 。就以往经验来看 ,接入主变 中性 2 2 0 k V 变 电 站 来 说 ,其 主 变 中性 点接 地 方 式 的 点电抗值大 约为主 变零序 电抗值 的 1 / 3 ,且 系 选 择 , 要 求 中性 点 接 地 ,应 用 简 单 可 靠 的 零 序 统零 序电抗 值和正序电抗值 比值 固定 。想要最 继 电保 护 来 确 保 系 统稳 定 运 行 , 并 且 断 路 器 遮 大限度 对单相接地短路 电流进行有效 限制,就 断容量不收单相单路 电流 限制,以及单相接地 需要保 证中性点 电抗值超 出主变零序 电抗值 的 对通信质量产生 的影 响比较低 。中性点直接接 1 / 3 , 减 小 主 变 绕 组 内和 中性 点 电流 值 。 地 ,实 际 上 即 为 单 相 短 路 ,可 用 符 号 K 表 示 。 对于 2 2 0 k V变 电站 来 说,其 中性 点接 地 变 压 器 与 线 路 阻 抗 比较 小 , 单 项 短 路 电流 I 要 多选 择应用单变接地方式 ,这样 向一 台主变 设 远大于正常线路 负荷 电流 。单项短路后保护动 置小电抗 ,促使流入主变绕组 的电流 减小,无 作 ,线 路 熔 断或 者 断 路 器 跳 闸 ,便 可 切 除 短 路 需 采 取 任 何 措 施 便 可 以达 到继 电 器 的 保 护 。 但 故 障,保 证其 他部 分 恢复 到 正常运 行 状态 。 是 此 种 接 地 方 式 ,最 终 流 入 主 变 中性 点 电流 减 并且不会造成其他 两相对地 电压升高 ,仅需要 小 值 有 限 ,而 两 变 接 地 方 式 , 同 样 可 以达 到 减 按相 电压来 考虑 设定电网 内供用 电设备绝缘 即 小流入主变 中性点 电流值 目的,且减 小幅度较 可 ,设计难度更 小。 大,但是需要进行一定调 整才 可满足继 电器保 护。两种接地处理方式 具有一定差异 ,可 以根 3 . 2 接 地 方 式应 用 据 变 电站 实 际建 设 与运 行 需 求 来 选 择 ,保 证 可 根 据 专业 规范 具有 中性 线 的三相 系 统, 以满 足 电 网稳 定 运 行 。 为三 相四线制系统; 中性线与保护线共 同是用 2变电站主变 中性点接地 方式对 比 根 导 线 ,则 为 T N. C系 统 ; 中 性 线 与 保 护 线 完 全 分 开 ,备 用 一 根 导 线 , 为 T N. S系 统 ; 中 性 线与保 护线前段共 同使用 ,后段部分或者 全
220KV中性点直接接地电网继电保护设计
220KV中性点直接接地电网继电保护设计摘要在电力系统中,电力系统中性点的接地方式一般是指供电或者配电端电力变压器中性点的接地方式,接地方式的选择直接影响到电力运行的安全性¸稳定性和经济性.随着电力科学技术的不断发展和我国电网结构的日趋复杂,出现了许多新型的接地技术以及新的接地标准.。
本设计对220KV电网进行了继电保护和自动装置整定计算,根据本在满足继电保护“四性”要求的前提下,求得最佳方案,电网的特点和运行要求分别配置了零序、距离、高频以及横差保护,最后对全套保护进行了评价.发生单相接地故障时非故障相电压升高至线电压.因此对电气设备绝缘要求较高,一般都按线电压等级设计.在电容电流大于10A的情况下,极容易产生过电压等级相当高的间歇性弧光接地过电压,且持续时间较长,危及网内绝缘薄弱设备,继而引发两相接地故障,引起停电事故.中性点经电阻接地适于瞬间性单相接地故障较少的电力电缆线路。
该电阻与系统对地电容构成并联回路,由于电阻是耗能元件,也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件,对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,有一定优越性。
中性点经电阻接地的方式有高电阻接地、中电阻接地、低电阻接地等三种方式.1.5中性点经电阻接地运行方式的特点:降低操作过电压,中性点经电阻接地的配网发生单相接地故障时,零序保护动作,可准确判断并快速切断故障线路;可有效降低工频过电压,单相接地故障时非故障相电压不升高,对设备绝缘等级要求较低,其耐压水平可以按相电压来选择;当发生单相接地故障时,无论是永久性的还是非永久性的,均作用与跳闸,使线路的跳闸次数大大增加,严重影响了用户的正常供电,使其供电的可靠性下降;有效地限制弧光接地过电压,当电弧熄灭后,系统对地电容中的残余电荷将通过接地电阻泄放掉,下次电弧重燃时,不会叠加形成过电压;可有效消除系统内谐振过电压,中性点电阻接地相当于在谐振回路中并接阻尼电阻,试验表明,只要中性点电阻<1500Ω,就可以消除各种谐振过电压,电阻越小,消除谐振的效果越好;对电容电流变化的适用范围较大,简单、可靠、经济。
220kV主变中性点接地方式
五、220kV变电所主变中性点接地方式规定如下:
1、变电所的所有自耦变中性点必须接地;
2、变电所只有一台普通变的,这台普通变中性点必须接地;有两
台或三台普通变的,保持一台中性点接地,其余不接地;
3、220kV与110kV母线分裂运行的变电所,必须保证每段母线上
都有一台主变中性点接地;
4、一般情况普通变接地运行时,必须220kV和110kV侧同时接
地。
若变电所220kV母线合环运行,110kV母线分裂运行,则规定一段母线上的一台主变220kV和110kV侧同时接地,另一段母线上的一台主变只允许110kV侧接地。
- 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)。
某种特殊运行方式下220kV变压器中性点接地方式设置[摘要] 本文通过一种特殊运行方式下220kv变压器中性点接地方式不同可能对110kv电网及变压器本身的影响进行分析,指出了不同的接地方式,可能会对110kv电网及变压器运行安全造成不同的影响,最终选出了最佳接地方式。
[关键词] 变压器中性点接地方式零序保护运行方式变化
1.引言
为响应南方电网方略,保证用户可靠供电,保证电网安全,在设备轮停检修的情况下,经过单条220kv线路或者同塔双回220kv 线路供电的220kv变电站,成为终端220kv变电站。
当向终端220kv 变电站供电的220kv线路检修情况下,为保证用户正常供电、保证终端220kv变电站内站用电,必须采用特殊的运行方式。
该特殊运行方式为,用110kv线路经终端220kv变电站110kv母线转供其他110kv线路,以及经220kv变压器向10kv用户供电的特殊运行方式。
当110kv线路经220kv变压器向10kv母线供电的特殊运行方式下,该220kv变压器的中性点接地方式,可能会对变压器本身、以及供电的110kv系统保护产生影响。
本文详细分析了某220kv终端变电站特殊运行方式下,220kv变压器中性点接地方式不同对电网和设备可能产生的影响,进行梳理,最终找出最优的运行方式,保证特殊运行方式下,电网能够可靠运行。
2.某终端220kv变电站正常运行方式
正常运行情况下,该终端变电站a由220kv线路向两台220kv
变压器供电,2台220kv变压器变中110kv母线并列运行,变低10kv 母线分裂运行;终端变电站a经110kvab线路与220kv变电站b联络,110kv线路ab由变电站b充电至变电站a侧,a站侧开关热备用;变电站a经110kvac线、110kvad线分别向110kv变电站c和变电站d供电。
2.1正常运行系统运行接线如图l所示。
图1正常运行方式下110kv系统接线图
220kv变电站a正常运行方式:220kv母线经系统供电;110kv ab 线、ac线、#1主变变中挂110kv 1m母线运行,110kvad线、#2主变变中挂110kv2m母线运行,#1主变变高、变中中性点直接接地,#2主变变高、变中中性点不接地,110kv母线i、ii母并列运行。
1l0kv线路ab线由220kv变电站b侧充电至220kv变电站a热备用;1l0kv线路ac线供110kv变电站c负荷;110kv线路ad线供110kv 变电站d负荷。
由于220kv变电站a站内有工作,需要将220kv部分全部停电,为保证110kv变电站不中断供电,需要采取特殊运行方式通过110kv 线路ab转供变电站a原供电负荷。
2.2特殊运行方式系统运行接线如图2所示。
图2特殊运行方式110kv系统接线图
220kv变电站a特殊运行方式:220kv母线停电;110kv ab线、ac线、#1主变变中挂110kv 1m母线运行,110kvad线挂110kv2m 母线运行,、#2主变变停电;#1主变经变中供变低负荷,110kv母
线i、ii母并列运行。
1l0kv线路ab线由220kv变电站b侧送电至220kv变电站a经1l0kv线路ac线供110kv变电站c负荷;经110kv 线路ad线供110kv变电站d负荷。
由于该特殊方式下#1主变中性点接地方式的不同对电网和设备产生的影响不同,现对不同接地方式对电网及设备产生的影响进行分析。
3. #1主变中性点接的方式对电网的影响分析:
3.1变高中性点接地方式对系统的影响。
由于110kv线路ab线经#1主变供10kv负荷时,#1主变变高侧至变高开关2201开关之间的引线带电。
若变高中性点不接地,#1主变变高侧至变高开关2201开关之间的引线发生接地故障时,此时从故障点向变压器看,零序组看改为无穷大,相当于开路,几乎没有零序电流,零序电压为故障前线路电压,这时#1主变变高中性点对地电压将会升高为相电压。
向量图如下:
图3:变高中心点不接地,a相发生单相接地故障时的电压向量图
从图中可以看出,主变中性点un的对地电压升高为原a相电压。
这时变压器只能够通过变压器放电间隙来保护变压器。
如放电间隙击穿,由于故障点距离变压器很近,所以放电间隙将流过很大的零序电流,这样大的零序电流足以烧毁放电间隙的尖端。
放电间隙尖端烧毁后,使得再次故障时,主变间隙不能够再击穿,进而使变压器绝缘损伤。
以下是某变压器放电间隙尖端烧毁前后图片。
图4:某变压器放电间隙尖端烧毁前后照片
因此,为防止变高侧至变高开关之间的引线发生接地故障,损坏变压器,#1主变变高中性点必须直接接地。
下面再对变压器中压侧中性点接地方式的不同,对电网及设备的影响进行分析。
3.2变中中性点接地方式对系统的影响。
当变中中性点经间隙接地时,这时对于220kv变电站b的110kv 系统来说,零序网络没有发生改变,只有220kv变电站b的变压器中性点直接接地运行,相应110kv线路保护定值满足要求,仅需对220kv变电站a的110kv出线ac、ac两条线路保护定值进行更改,保证ac、ad线路的保护与ab线路220kv变电站b侧保护进行配合关系,保证本线故障,不会越级到上级线路。
继保人员工作量较少,方式变更倒闸操作时间较短。
对电网影响不大。
但是,如果线路ab 线发生接地故障,这时变电站a中的#1主变变中中性点会承受电压,向量图如图3所示,变中放电间隙会击穿,如果故障点距离变电站a足够近,这时放电间隙同样会流过很大的零序电流,同样会使变中放电间隙的尖端烧毁,从而使放电间隙失去作用,110kv系统再次发生故障时,放电间隙将失去作用,可能会使变压器绝缘损伤。
对设备影响较大。
当#1主变变中中性点直接接地运行时,这时这时对于220kv变电站b的110kv系统来说,增加了一个接地点,110kv系统零序网络会发生变化。
新增的接地点与220kv变电站b的变压器中性点并
列运行,对于220kv变电站b的110kv线路(除了ab线外)来说,零序阻抗变小,相应110kv线路保护零序保护定值会发生超越,不利于保护的选择性。
为保证保护的选择性,整定计算人员必须重新计算220kv变电站b的110kv线路(除了ab线外)的零序保护定值。
方式变更前继电保护人员除了对220kv变电站a的110kv出线ac、ac两条线路保护定值进行更改外,还需要对220kv变电站b的所有出线进行定值调整,这样增加了继电保护人员的工作量,也同时增加了刀闸操作的时间。
但是这却能够保证变压器的安全。
如果220kv变电站b的所有110kv线路零序i段已退出,就不必对220kv 变电站b的所有出线进行定值调整了。
或者220kv变电站b的所有110kv线路零序i段退出对系统影响不大的情况下,操作前有运行人员将220kv变电站b的所有110kv线路零序i段退出,这样也能够避免220kv变电站a的 #1主变变中中性点直接接地运行时,相关线路保护发生超越。
继电保护人员不必进行定值更改操作,工作量也不会增加多少。
4.改进措施
综合以上分析可以看出,220kv降压变压器如果通过110kv 线路向低压侧供电,该降压变压器的中性点运行方式不同对电网和设备的影响也不同,需要综合进行考虑。
特别是变压器放电间隙如果击穿后流过大电流将会烧毁放电间隙尖端,从而使放电间隙失去作用。
为保证变压器绝缘不受影响,变压器高压侧220kv中性点必须直接接地运行。
变压器变中侧110kv中性点也应直接接地运行,但
应该对受影响的线路零序i段定值进行核算,或者在条件允许的情况下,将受影响的线路零序i段退出。
参考文献:
[1] 刘万顺,电力系统故障分析,北京:中国电力出版社,2006.
[2] 《3~110kv电网继电保护装置运行整定规程》(dl/t
584-2007).
[3] 《电力变压器运行规程》(dl/t 572-95).
作者简介:
王英民,男,工程硕士,研究方向为电力系统继电保护。