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武漢正信電氣設備有限公司
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閱讀：92發布時間：2022-12-13
變壓器是電力系統重要設備，其絕緣水平相對比較薄弱，而過電壓造成變壓器損壞的概率很大，為確保變壓器安全可靠運行，除選用優質的變壓器外，仍需對運行的變壓器設置有效的過電壓保護。根據電網運行特點和接地方式，變壓器中性點出現過電壓機率也較多，除在變電所、電網進行過電壓保護外，還要在變壓器中性點設置合理的過電壓保護，確保變壓器安全穩定運行。
我國主要對于110kV電力系統進行應用，該系統屬于接地系統，但位于變電站的部分較短線路由于會受到信號對其的干擾，因此為有效避免干擾，采用了較短線路實行不接地的運行方式。但該方式仍存在一定的弊端，這種運行情況下，雷擊以及單相接地短路故障都會使得中性點有電壓通過，因此不利于確保其絕緣性，對工作人員以及供電的安全起到一定的威脅性。本文從110kV變壓器中性點過電壓保護進行了探討，并做出了詳細的分析。
1、110kV變壓器中性點絕緣及接地方式
隨著當前的不斷發展，我國大多采用國產的分級絕緣結構，中性點分為不同的電壓級別，從而對于其安全性進行有效的控制。并且國產變壓器按照國家規定也對于雷電全波和截波耐受電壓進行了合理的設置。110kV在我國廣泛被采用，該系統是大接地的電流系統，對于電流的穩定性有所保證，并且減弱了其他實物對其產生的干擾性，能夠良好的對于繼電進行保護。在應用過程中大多的110kV變壓器中性點可直接接地使用，但部分需要在不接地的情況下對其進行使用。
2、分級絕緣變壓器中性點的過電壓保護方式
在110KV系統的使用過程中存在著不穩定的情況，在局部不接地的位置有電源流過，伴隨著磁電感的產生，會對于整個電路造成諧振，從而引發較高的電壓經過，分級絕緣變壓器在此過程中就會受到較大的影響，甚至會造成絕緣的損壞，對人們的安全造成威脅。因此，通常對于中性點的過電壓保護采用水平棒間隙的保護方式。
整個系統中對于變壓器的中性點也有著一定的要求。要求其沖擊放電的電壓不可超過沖擊時的耐壓值，并且保護間隙放電所產生的電壓也應大于其點位上升高過程當中所產生的值。
3、分級絕緣變壓器中性點的保護配置
3.1、對于中性點裝設放電間隙的保護
在中性點放電的間隙，應進行零序電流的保護，并且設置零序電壓的保護，從而使得中性點沒有及時起到作用時也對于斷路器進行斷開。
3.2、對于不裝設放電間隙中性點的保護
當母線位置上的變壓器都不接地運行時，應首先對于變壓器進行斷開，從而進行有效的保護。
4、110 kV 系統單相接地故障變壓器中性點過電壓分析
4.1中性點直接接地變壓器
中性點直接接地的變壓器固定在地面，其經過的電壓都為地電壓，甚至在其系統出現故障時都為仍未低電壓，不會受到改變。
4.2、中性點不接地變壓器
在變壓器的運行過程當中，中性點的變化與地電壓的不對稱程度有著明顯的關聯。經過詳細的計算研究，得出結論∶在同一個系統當中，母線單相接地時變壓器的中性點電壓較大，大過母線接地時所通過的電壓。在110kV接地系統中，中性點不接地而此時母線出現故障時，此種情況下中性點的電壓值為非常高。
中性點在不接地的情況下，忽略對地電容的考慮，而只關注電位所引起的變化，并沒有電流產生，將電容條件考慮進來后，電容電流才會有所產生，但產生量極小，不會對于接地電位有任何的影響，因此該電流可忽略不計。
而金屬性接地相時，接地的相電流同樣為零，但不同的是，其電壓會變為原來正常電壓的1.7倍左右，并且中性點電位會急劇升高。
5、分級絕緣變壓器中性點棒間隙有關要求
我國相關規定對于分級絕緣變壓器中性點棒間隙有著相應的要求，因此220kV應選用250毫米至300毫米之間的間隙距離；110kV則需要選用105毫米至115毫米之間的間隙距離。并且需結合變壓器所產出的相應年份進行結合，從而進一步的進行分析。例如，在1983年所產出的110kV變壓器，其絕緣水平是35kV，因此，還應在間隙的基礎上并聯一個金屬氧化物避雷針，從而進一步保證其有效安全性。
棒間隙所使用的圓鋼可以對于直徑在14毫米至16毫米之間結合實際情況進行合理選擇，圓鋼之間的棒間隙應進行嚴格的測量，并且呈水平條件下進行擺放，端部應設置為半球形，并且應在加工過程中進行嚴格的把關，保證圓鋼的表面光滑，不存在不合格材料所制成的產品應用到系統中去。選材合格的棒應在尾部留有相應的距離，從而制作成螺旋口，方便在應用過程中對于其長度進形合理的調節。
在對于棒間隙的安裝過程中還應對于其與周圍物體的距離條件結合進去，進行相應的考慮。接地棒的長度應大于零點五毫米，并且應高于地面兩米，從而保證其安裝后使用過程中的質量。并且在應用到使用過程中應定期對于其間隙進行檢查，并及時對其進行相應的調整。
在低壓和中壓側不存在變壓器的情況，中性點處可不用對于ct進行設置，也對于成本有所減少，但若結合實際情況分析后發現需要對于ct進行設置，則可適當將保護時間適當的進行延長。
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