经小电抗接地提高110kV变压器中性点绝缘配合可靠性研究论文
摘要：本文应用ATP-EMTP程序对四川某11OkV变电站建模，计算发现部分接地方式下氧化锌避雷器与放电间隙难以实现绝缘配合，严重威胁到电力系统的稳定可靠运行。根据计算结果，本文提出了11OkV变压器中性点经小电抗的接地方式，既可以限制单相短路电流又能防止出现较高的中性点过电压，并将其成功应用于四川桌11OkV变电站。
关键词：变压器;中性点;小电抗;绝缘配合
我国220kV/llOkV电网一般采取部分中性点接地的方式，这种接地方式具有零序保护简单可靠、断路器遮断容量不受单相接地电流限制和对通讯干扰小等优点。但是中性点过电压保护装置选择十分困难，目前采取的避雷器加间隙保护的方法并不能对其进行可靠的保护。
本文应用EMTP电磁仿真软件分析了部分接地方式下绝缘配合存在的问题;及变压器中性点接入小电抗的'取值原则和计算方法。
一、llOkV变压器部分接地方式下的绝缘配合问题
在变压器中性点经避雷器并联放电间隙接地方式中，避雷器应承担变压器中性点的雷电过电压保护，而放电间隙则需保证失地系统存在接地故障时保证电站避雷器运行安全。
显然两者存在矛盾。变压器中性点放电间隙的击穿电压无法同时满足两个矛盾需求。在运行中为避免出现误跳，非故障变压器常采用加大间隙距离的方法，这样做的结果是以损失电站避雷器的安全性为代价的a
二、变压器经小电抗接地分析
四川省电力公司提供某llOkV变电站。当变电站两台变压器并联运行时，分别经电抗器接地。优点是当变压器运行方式变化时，等值零序阻抗保持不变，故电网零序电流保护无须重新整定。中性点电抗器仅一个绕组，结构简单，成本低。
为确定电抗器容量，分别对该站llOkV母线短路容量为9000MVA和4000MVA两种情况下，发生单相接地故障时流过中性点电抗器的电流和电抗器承受电压做了仿真，作为确定电抗器热稳定和动稳定水平的依据。仿真结果见表1。
llOkV母线
短路容量变压器
运行方式阻抗值
(ohm)z短时热稳定电流(kA)稳态电
压(kV)暂态电
压(kV)9000MVA两台并联180.82214.79628.774000MVA两台并联180.79714.34628.13
仿真校验结果表明，该站相连llOkV线路发生单相接地故障时流过变压器中性点电抗器的电流小于0.85kA，暂态电压瞬时值小于30kV，考虑到绝缘老化，按照1.5倍绝缘裕度计算，中性点绝缘水平可以降低至20kV绝缘水平，即Imin工频耐受电压(有效值)55kV，雷电全波冲击耐受电压(峰值)125kV。可以满足安全运行要求。
三、结论
(一)变压器中性点部分接地存在使不接地变压器”失地”的问题。当局部系统失地后，中性点避雷器、放电间隙配合不好会导致避雷器爆炸或者跳闸事故。
(二)中性点接地小电抗的选取应保持零序网络不变或微变的原则。llOkV变压器中性点经小电抗接地后，可以避免失地过电压，有效的降低中性点绝缘水平。
参考文献：
[1】李谦，彭向阳，钟定珠.广东省变压器110 kV及220 kV中性点保护故障分析[J].广东电力，2000，13(3):42-45.
[2]朱天游.500kV自耦变压器中性点经小电抗接地方式在电力系统中的应用【J].电网技术，1999，23(4):15-18.
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