經小電抗接地提高110kV變壓器中性點絕緣配合可靠性研究論文

實用文時間：2021-08-31 手機版

　　摘要：本文應用ATP-EMTP程序對四川某11OkV變電站建模，計算發現部分接地方式下氧化鋅避雷器與放電間隙難以實現絕緣配合，嚴重威脅到電力系統的穩定可靠運行。根據計算結果，本文提出了11OkV變壓器中性點經小電抗的接地方式，既可以限制單相短路電流又能防止出現較高的中性點過電壓，并將其成功應用于四川桌11OkV變電站。

　　關鍵詞：變壓器;中性點;小電抗;絕緣配合

　　我國220kV/llOkV電網一般采取部分中性點接地的方式，這種接地方式具有零序保護簡單可靠、斷路器遮斷容量不受單相接地電流限制和對通訊干擾小等優點。但是中性點過電壓保護裝置選擇十分困難，目前采取的避雷器加間隙保護的方法并不能對其進行可靠的保護。

　　本文應用EMTP電磁仿真軟件分析了部分接地方式下絕緣配合存在的問題;及變壓器中性點接入小電抗的取值原則和計算方法。

　　一、llOkV變壓器部分接地方式下的絕緣配合問題

　　在變壓器中性點經避雷器并聯放電間隙接地方式中，避雷器應承擔變壓器中性點的雷電過電壓保護，而放電間隙則需保證失地系統存在接地故障時保證電站避雷器運行安全。

　　顯然兩者存在矛盾。變壓器中性點放電間隙的'擊穿電壓無法同時滿足兩個矛盾需求。在運行中為避免出現誤跳，非故障變壓器常采用加大間隙距離的方法，這樣做的結果是以損失電站避雷器的安全性為代價的a

　　二、變壓器經小電抗接地分析

　　四川省電力公司提供某llOkV變電站。當變電站兩臺變壓器并聯運行時，分別經電抗器接地。優點是當變壓器運行方式變化時，等值零序阻抗保持不變，故電網零序電流保護無須重新整定。中性點電抗器僅一個繞組，結構簡單，成本低。

　　為確定電抗器容量，分別對該站llOkV母線短路容量為9000MVA和4000MVA兩種情況下，發生單相接地故障時流過中性點電抗器的電流和電抗器承受電壓做了仿真，作為確定電抗器熱穩定和動穩定水平的依據。仿真結果見表1。

　　llOkV母線

　　短路容量變壓器

　　運行方式阻抗值

　　(ohm)z短時熱穩定電流(kA)穩態電

　　壓(kV)暫態電

　　壓(kV)9000MVA兩臺并聯180.82214.79628.774000MVA兩臺并聯180.79714.34628.13

　　仿真校驗結果表明，該站相連llOkV線路發生單相接地故障時流過變壓器中性點電抗器的電流小于0.85kA，暫態電壓瞬時值小于30kV，考慮到絕緣老化，按照1.5倍絕緣裕度計算，中性點絕緣水平可以降低至20kV絕緣水平，即Imin工頻耐受電壓(有效值)55kV，雷電全波沖擊耐受電壓(峰值)125kV。可以滿足安全運行要求。

　　三、結論

　　(一)變壓器中性點部分接地存在使不接地變壓器”失地”的問題。當局部系統失地后，中性點避雷器、放電間隙配合不好會導致避雷器爆炸或者跳閘事故。

　　(二)中性點接地小電抗的選取應保持零序網絡不變或微變的原則。llOkV變壓器中性點經小電抗接地后，可以避免失地過電壓，有效的降低中性點絕緣水平。

　　參考文獻：

　　[1】李謙，彭向陽，鐘定珠.廣東省變壓器110 kV及220 kV中性點保護故障分析[J].廣東電力，2000，13(3):42-45.

　　[2]朱天游.500kV自耦變壓器中性點經小電抗接地方式在電力系統中的應用【J].電網技術，1999，23(4):15-18.

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