第一篇：經(jīng)小電抗接地提高110kV變壓器中性點(diǎn)絕緣配合可靠性研究論文

摘要：本文應(yīng)用ATP-EMTP程序?qū)λ拇?1OkV變電站建模，計(jì)算發(fā)現(xiàn)部分接地方式下氧化鋅避雷器與放電間隙難以實(shí)現(xiàn)絕緣配合，嚴(yán)重威脅到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，本文提出了11OkV變壓器中性點(diǎn)經(jīng)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(xiàn)較高的中性點(diǎn)過電壓，并將其成功應(yīng)用于四川桌11OkV變電站。

關(guān)鍵詞：變壓器;中性點(diǎn);小電抗;絕緣配合我國220kV/llOkV電網(wǎng)一般采取部分中性點(diǎn)接地的方式，這種接地方式具有零序保護(hù)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(yōu)點(diǎn)。但是中性點(diǎn)過電壓保護(hù)裝置選擇十分困難，目前采取的避雷器加間隙保護(hù)的方法并不能對其進(jìn)行可靠的保護(hù)。

本文應(yīng)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(diǎn)接入小電抗的取值原則和計(jì)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(diǎn)經(jīng)避雷器并聯(lián)放電間隙接地方式中，避雷器應(yīng)承擔(dān)變壓器中性點(diǎn)的雷電過電壓保護(hù)，而放電間隙則需保證失地系統(tǒng)存在接地故障時(shí)保證電站避雷器運(yùn)行安全。

顯然兩者存在矛盾。變壓器中性點(diǎn)放電間隙的擊穿電壓無法同時(shí)滿足兩個(gè)矛盾需求。在運(yùn)行中為避免出現(xiàn)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(jié)果是以損失電站避雷器的安全性為代價(jià)的a

二、變壓器經(jīng)小電抗接地分析

四川省電力公司提供某llOkV變電站。當(dāng)變電站兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，分別經(jīng)電抗器接地。優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)變壓器運(yùn)行方式變化時(shí)，等值零序阻抗保持不變，故電網(wǎng)零序電流保護(hù)無須重新整定。中性點(diǎn)電抗器僅一個(gè)繞組，結(jié)構(gòu)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(fā)生單相接地故障時(shí)流過中性點(diǎn)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(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定水平的依據(jù)。仿真結(jié)果見表1。

llOkV母線

短路容量變壓器

運(yùn)行方式阻抗值

(ohm)z短時(shí)熱穩(wěn)定電流(kA)穩(wěn)態(tài)電

壓(kV)暫態(tài)電

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

仿真校驗(yàn)結(jié)果表明，該站相連llOkV線路發(fā)生單相接地故障時(shí)流過變壓器中性點(diǎn)電抗器的電流小于0.85kA，暫態(tài)電壓瞬時(shí)值小于30kV，考慮到絕緣老化，按照1.5倍絕緣裕度計(jì)算，中性點(diǎn)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?？梢詽M足安全運(yùn)行要求。

三、結(jié)論

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

(二)中性點(diǎn)接地小電抗的選取應(yīng)保持零序網(wǎng)絡(luò)不變或微變的原則。llOkV變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地后，可以避免失地過電壓，有效的降低中性點(diǎn)絕緣水平。

參考文獻(xiàn)：

[1】李謙，彭向陽，鐘定珠.廣東省變壓器110 kV及220 kV中性點(diǎn)保護(hù)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(diǎn)經(jīng)小電抗接地方式在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用【J].電網(wǎng)技術(shù)，1999，23(4):15-18.