110kV、220kV系统非全相运行空载变压器中性点过电压计算

110～220kV变压器中性点保护间隙距离计算选择摘要：根据过电压及绝缘配合要求，总结110～220kV变压器中性点保护间隙的整定计算原则，根据目前电力系统实际情况，计算110～220kV变压器中性点保护间隙可调范围值，并提出保护间隙可调范围通用设计值，以供设计单位及中性点设备厂家参考。

关键词：变压器中心点保护间隙；棒间隙距离；过电压及绝缘配合中图分类号：0 引言电力系统中110～220kV变压器中性点可采用直接接地方式，部分变压器中性点根据运行要求也可采用不接地方式。

为防止在有效接地系统中偶然出现局部不接地系统，并产生较高工频过电压损害变压器中性点绝缘，110～220kV不接地变压器的中性点应采用水平布置的棒间隙保护，当因接地故障形成局部不接地系统时，该间隙应动作。

当系统以有效接地系统方式运行发生单相接地故障时，该间隙不应动作。

该间隙距离还应兼顾雷电过电压下保护变压器中性点标准分级绝缘的要求。

保护间隙虽有限制过电压的能力，但其熄弧能力差，实际工程中常采用在保护间隙旁边并联金属氧化物避雷器，避雷器作为雷电冲击过电压主保护，保护间隙为后备保护。

另外，保护间隙的工频击穿电压还应与避雷器持续运行电压配合，以免避雷器长时间运行在中性点工频过电压下而被损坏。

1 变压器中性点过电压110～220kV变压器中性点采用经隔离开关接地，并配置与隔离开关并联的中性点避雷器及放电间隙，其典型电气接线示意见图1。

当中性点隔离开关处于合闸位置时，变压器中性点为直接接地；当中性点隔离开关处于分闸位置时，变压器中性点为经棒间隙接地。

图1 110～220kV变压器中性点成套装置接线示意图（1）侵入雷电波过电压。

当雷击线路时，雷电冲击波侵入变压器，在三相同时进波时，变压器不接地的中性点类似于开路情况，在中性点产生的雷电过电压最严重情况可达波幅值的2倍。

此过电压会对分级绝缘的变压器中性点造成危害。

此情况下，宜优先装设无间隙金属氧化物避雷器MOA作为主保护，间隙可作为后备保护。

2018年第4期54220kV 变压器中性点间隙过电压保护与中性点间隙距离的配合分析翟保豫 马 涛 李开鑫（国网新疆电力公司电力科学研究院、乌鲁木齐 830000）摘要 本文根据电压相量分析得出变压器实际运行时中性点零序电压的取值范围，再根据零序电压取值，计算变压器中性点间隙过电压保护整定值。

继电保护采集到的中性点间隙电压、电流值达到整定值则可靠动作。

同时根据零序电压取值，粗略的计算出中性点保护间隙距离，在系统发生单相接地时保护间隙不动作，在系统局部失地中性点过电压危及中性点绝缘安全的情况下可靠动作。

通过继电保护、中性点间隙保护和中性点保护间隙的配合，保障变压器安全稳定运行。

关键词：变压器中性点；间隙保护；保护间隙；配合The analysis with gap overltage protection and protection gap of220kV transformer neutral pointZhai Baoyu Ma Tao Li Kaixin(State Grid Xinjang Electric Power Company Electric Power Research Institute, Urumqi 830000)Abstract In this paper, according to the voltage vector analysis of the actual operation of the transformer neutral zero sequence voltage range. According to the zero sequence voltage value, calculate the transformer neutral point over-voltage protection set value, the relay protection reliable action, jump circuit breaker. The transformer to exit the operation. And according to the value of zero sequence voltage, a rough calculation of the neutral point to protect the gap distance. In the system occurs when the single-phase ground protection gap is not reliable breakdown, in the system of local ground failure over-voltage endanger the safety of the neutral point of the case, the protection gap and reliable breakdown.Keywords ：transformer neutral point; gap overltageprotection; protection gap; coordination电力系统中的中性点不接地运行的变压器因为系统接地故障、雷击、非全相、操作等原因造成中性点电压升高。

主变压器中性点过电压保护配置原则由于电力系统运行的需要，110～220 k V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，绝缘水平相对较低，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。

根据DL／T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的有关规定，提出以下保护配置意见：a）对110 kV和220 k V有效接地系统中可能偶然形成的局部不接地系统（如接地变压器误跳开关等原因引起）、低压侧有电源的变压器不接地中性点应装设间隙保护。

b）经验算，如断路器因操作机构故障出现非全相和严重不同期产生的铁磁谐振过电压可能危及中性点为标准分级绝缘、运行时中性点不接地的110 kV和220 k V变压器的中性点绝缘，宜在中性点装设间隙。

c）变压器中性点间隙值的确定应综合考虑———间隙的标准雷电波动作值小于主变压器中性点的标准雷电波耐受值；———因接地故障形成局部不接地系统时间隙应动作；———系统以有效接地方式运行、发生单相接地故障时，间隙不应动作。

2变压器中性点保护配置方式的分析根据以上配置原则，参照广东省电力试验研究所的试验数据，直径16 mm、水平布置、半球头圆钢的棒－棒间隙放电电压与间隙距离的关系见图1，在Ucp（1±σ）和U50％（1±σ）区间内放电的概率为99．7％［1］。

2．1变压器中性点绝缘水平的选取根据GB 311.7-1998《高压输变电设备的绝缘配合使用导则》，对3～220 k V油纸绝缘设备，耐受操作冲击电压的能力为耐受雷电冲击的0．83倍，其值远超过预期操作过电压水平，所以绝缘水平主要由雷电过电压决定，不需考虑操作过电压的影响。

取中性点绝缘老化累计安全系数为0．85，参考GB311．1—1997《高压输变电设备的绝缘配合》，取雷电冲击安全系数为0．714，工频电压安全系数为1．0，则中性点综合耐受雷电冲击裕度系数为0．6，综合耐受工频裕度系数为0．85。

110kV变压器中性点过电压计算及其保护策略摘要：110kV系统通过改变变压器中性点的接地形式，从而实现调控短路电流量，同时使得继电保护能够整定，而且不接地变压器的中性点通过这种接地形式也能够产生过电压。

本文针对110kV变压器中性点过电压的计算进行分析，结合分析内容提出相对应的保护策略。

关键词：110kV变压器；过电压；保护策略1.引言由于电力系统常规运行中三相对称的缘故，电力变压器不会产生过电压。

若出现意外情况，比如单相接地短路、非全相运行或者是雷电等，则变压器中性点会产生一定的过电压，甚至会和相电压一般；若是出现简谐振动，变压器中性点则会产生更大的过电压。

再者由于110kV变压器中性点大部分都是分级绝缘，因此保护变压器中性点是非常重要的。

通过运行实践以及相关资料显示，在雷电冲击、非全相电力运行以及系统单相接地短路事故中，变压器中性点产生的过电压会在极大程度上影响变压器中性点的绝缘。

2.110kV变压器系统的软件仿真2.1设计110kV变压器系统的仿真模型为了更清晰的计算变压器中性点在不同事故中所产生的具体过电压值，本文通过ATP-EMTP软件构建110kV变压器的模型进行仿真分析。

2个110kV变压器通过YYd的方法连接，设定相同的参数、最大容量，避雷器接在变压器的中性点。

以变压器110kV侧母线作为起点，在110kV侧输电线路上共计设有6个点，点与点之间的距离为20m。

（如图1）2.2 110kV变压器系统模型的仿真结果本次的仿真结果是110kV输电线路上出现单相短路故障，和母线的距离越近，其中性点所产生的过电压值就会越大；换言之，接地点的过电压值越小，那么就越远离母线，其根本原因是由于正序电阻的不断降低所造成的。

此外，110kV母线侧出现了接地的情况，而2个变压器系统的高压侧电源没有出现接地的情况，中性点的最大电压值高达97kV，几乎接近了110kV输电线路中所产生的相电压，其产生原因是电力系统实际上等效于一个无穷大系统。

接带分布式电源的110kV变压器中性点过电压分析发表时间：2020-12-11T14:56:00.173Z 来源：《中国电业》2020年22期作者：黄鑫[导读] 110kV及以上系统为有效接地系统，部分220kV变压器高中压侧中性点接地，110kV变压黄鑫国网江西省电力有限公司南昌供电分公司南昌 330069摘要：110kV及以上系统为有效接地系统，部分220kV变压器高中压侧中性点接地，110kV变压器中性点一般不接地。

在考虑雷电冲击、单相接地以及开关非全相动作等情况下，通过对接带分布式电源的110kV变压器中性点的过电压分析，提出了其中性点接地方式选择意见。

关键词：分布式电源；110kV变压器；中性点；过电压Analysis of Neutral Point Overvoltage of 110kV Transformer with Distributed Generation Xin Huang(State Grid Nanchang Power Supply Company，Nanchang 330069，China) Abstract:110kV and above electric power systems are effective grounding operation, Part of neutral points of 220kV Transformer at high and medium voltage side are grounded, which of 110kV transformer are generally not grounded.Consideration of lightning impulse,single phase grounding and breaker incomplete phase malfunction, according to the analysis of Neutral Point Overvoltage Protection of 110 kV Transformer with Distributed Generation,the suggestion of mode of grounding is proposed. Key words: distributed generation;neutral point overvoltage;lightning impulse;single phase grounding;incomplete phase 中图分类号：文献标识码：文章编号：1 引言为保持系统零序网络稳定、限制接地短路电流以及降低零序保护的配合难度，110kV变压器中性点一般采用间隙接地，单个变电站中220kV主变采取至少一台高中压侧中性点接地。

变压器停送电操作之变压器中性点接地刀闸投退分析摘要:我国110 kV及以上电压等级的电力变压器一般采取中性点直接接地的运行方式，此时变压器中性点附近的绕组对地电压比较低，不易发生绝缘故障，达到了节约制造成本的目的。

这样，一旦中性点产生过电压，就直接威胁变压器中性点的绝缘。

为防止此类事件的发生，在变压器停、送电操作时，都要推上变压器中性点接地刀闸，防止操作时断路器三相不同期分、合闸产生过电压而损坏变压器。

关键词：变压器；中性点；过电压；接地刀闸。

1．变压器中性点绝缘水平我国变压器中性点绝缘分为两种：一种为全绝缘，另一种为半绝缘。

全绝缘：变压器首端与尾端绝缘水平一样的称为全绝缘，多用在110 kV 以下电压等级的电力变压器。

半绝缘：半绝缘变压器中性点的绝缘水平比绕组首端要低，通常只有首端的一半，这些变压器一般采取中性点有效接地的运行方式，此时变压器中性点附近的绕组对地电压比较低，不易发生绝缘故障，因此变压器中性点的绝缘水平大都设计得比端部绝缘低，多用在110 kV 及以上电压等级的变压器。

2．三绕组变压器工作原理三相变压器的每个铁心柱上，都套着三个同心式绕组，分别为高、中、低压绕组。

高压绕组总是排列在最外层，低压绕组和中压绕组则可以有不同的排列位置，低压绕组在中间，宜作升压变压器使用；中压绕组绕组在中间，宜作降压变压器使用。

它的工作原理如图 1 所示。

图 1 三绕组变压器工作原理3．过电压对变压器中性点绝缘的影响：(以切空载变压器为例)变压器过电压有大气过电压和操作过电压两类。

操作过电压一般为额定电压的2—4.5 倍，而大气过电压可达到额定电压的8—12 倍。

变压器设计的绝缘强度一般考虑能承受 2.5 倍的过电压，中性点的电压则更低。

不论哪一种过电压，都会导致变压器铁芯严重饱和，励磁电流增大，使铁芯严重发热，烧毁变压器绝缘，特别是中性点绝缘。

电网中用断路器切空变是一种常规的操作方式。

在这种操作过电压中，有可能产生很高的过电压。

110kV变压器主变中性点电流计算方法和计算过程变压器在电网调度或电能生产中发挥了重要作用，主变中性点是设备运行控制的主要参数之一。

本文分析了电力计量工作的重要性，以电容电流计算为例，从主变电容电流计算、短路电流计算等方面，对110kV变压器主变中性点电流计算提出了科学的方法。

标签：110kV；变压器；主变中性点；计算方法110kV变压器在变电站建设中具有调度性作用，借助变压器实现了电压值控制的最优化，扩大了电网服务运行的功能水平。

为了更好地发挥变压器功能，对主变中性点指标进行合理地计算与分析，能够引导变电站作业调度的可持续性，降低主变压器故障带来的各种风险隐患。

一、主变中性点三相电源或三相负载连接成星形时出现的一个公共点。

当三相星形连接负载的中性点N与供电系统的中线连在一起时，中性点N的电位因受到电源的直接约束而与电源的中性点n的电位基本相同。

但若三相星形连接负载的中性点N 不与供电系统的中线相连，此时若负载不对称，则会发生中性点位移。

中性点位移是指在位形图上中性点N和中性点n不再重合，实际上是表明二者的电位不同，出现了电值，此时选中性点n的电位为零，如图1所示。

二、110kV变压器主变中性点电流计算计量是工业可持续发展的核心工作，准确地计量可以实现生产的标准化，降低各类流程产生的物资耗损问题，全面提升各类资源的综合利用效率。

但是，主变中性点计算阶段也面临着不同的稳定，数据结果指标精准性偏低是比较普遍的现象，这一问题会影响到电网分配电能作业的效率。

1、电流允许值标准110kV变压器主变中性点电流计算要结合具体的参数表中，才能保证计算所得数据符合行业规定，为后期变压器调控运行提供可靠指导。

根据国家拟定的电力行业标准，110kV变压器单相接地的安全电流，按照这一标准调控发电机组或变压器运行状态，实现了主变中性点接地运行的最优化状态。

2、主变电容电流大小计算根据变压器在电网调度系统中的应用情况，中性点计算要考虑多个参数。

220kV变压器中性点间隙过电压保护与中性点间隙距离的配合分析摘要：社会经济的高速发展下，现代科学技术得到快速的进步，使得人们的物质生活水平不断提升，但同时也为电力行业带来了巨大的压力，尤其大量电子产品、电器在人们生活当中的广泛应用，对电力能源的需求急剧增长。

在电力系统中，变压器是其重要的组成设备，在正常运行过程中，往往会受到多种因素的影响。

而导致变压器发生一些故障或受到多种安全隐患的威胁。

本篇文章将主要针对220KV变压器中性点间隙过电压保护与中性点间隙距离配合进行细致的分析，首先进行中性点零序电压向量分析，再确定继电保护间隙保护定值整定原则，最后从变压器中性点间隙距离的选择提出如何进行220KV变压器中性点间隙过电压保护与中性点间隙距离配合的建议。

关键词：220kV；变压器；过电压保护；中性点；间隙距离现代电力系统当中中性点不接地运行的变压器常会由于受到系统接地故障或雷击或其他非全相操作等因素影响而造成中性点电压升高，一旦电压升高到一定值，就会对中性点绝缘带来一定的威胁，这就需要装设变压器中性点间隙作为保护屏障，在中性点电压升高到一定值时，间隙击穿就会将变压器中性点电压限制在不损坏中性点绝缘值范围内，以达到保护变压器的目的。

而又由于间隙的击穿电压与间隙距离相关，所以变压器中性点及其距离整定正确与否，直接决定了变压器中性点绝缘水平和安全性，这就需要整定较为适宜的间隙距离，而且在中性点电压到达一足够高电压值时，间隙如没有被击穿，为实现对变压器的保护，提高变压器运行安全性，则需要通过继电保护装置间隙过电压保护动作，使变压器可退出运行。

所以，继电保护过电压保护定值正确与否，对变压器中性点绝缘安全至关重要，为能够实现对变压器的保护，确保其运行安全，需要选择合适的间隙距离、间隙过电压保护定值，并保证两者之间的协调配合。

1.中性点零序电压相量研究在220kV中性点接地系统中，其在正常运行状态下，电压相量会保持稳定相量，为了确保对系统发生单相接地故障时短路电流不大于三相短路故障时短路电流值与继电保护整定配合要求的限制，一般会采取根据系统零序阻抗与正序阻抗比值，合理进行系统中变压器接地运行方式的安排，也就是所有的中性点不会同时进行接地。

终端变电站单相接地故障时变压器中性点过电压仿真与分析周象贤;孙翔;金佳敏【摘要】Some transformer neutral points in 110 kV and 220 kV substations are not grounded, and there is usually a protection gap between neutral point and ground. The operation experience shows that the neutral gap of transformer in terminal substation is prone to be broken down during single phase grounding fault, leading to over current protection of protection gap. However, the existing research has not explained why the non-terminal substations are invulnerable to such accidents. Through simulation on neutral point overvoltage of transformers in both terminal and non-terminal substations, the paper compares and analyzes electrical quan-tity alternation of the two substations during single-phase grounding fault, which explains the reason of pro-tection action that frequently occurs in terminal substation.%110 kV 与220 kV变电站中存在部分中性点不接地变压器，其中性点与地间一般接有保护间隙。

施工技术244 2015年23期110kV变压器中性点过电压保护的应用探讨张朋王庆举山东泰开变压器有限公司，山东泰安 271000摘要：现阶段，为了限制短路电流和满足继电保护整定的需要，我国110kV系统采用了部分变压器中性点接地系统。

因此，在不接地的变压器中性点上会产生各种过电压，这些过电压都会对中性点的绝缘造成损害，需加以限制。

基于此，本文就110kV 变压器中性点过电压保护的应用进行分析与研究。

关键词：110kV变压器；中性点；过电压保护中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)23-0244-021 变压器中性点的过电压1.1 雷电过电压由于雷电波沿线路传入变电站或直接击中变电站内造成变压器中性点电位升高，变压器中性点上出现的最大雷击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，一般雷击过电压值可按下式计算：Um=（1+r）Ub 式中，n——侵入雷电波的相数；r——变压器振荡衰减系数，对与纠结式绕组取0.5，连续式绕组取0.8；Ub——变压器入口处避雷器上的残压（或放电电压）。

由公式可知，三相同时进雷电波时过电压最高。

1.2 内部过电压1.2.1 单相接地中性点过电压单相接地故障造成三相不对称运行，在变压器中性点上必然会产生过电压。

正常网络发生单相接地故障时，系统允许其工作2h左右，在断路器跳开单相接地故障之前，变压器中性点产生过电压值大小与K=X0/X1有关，其中：X0为零序阻抗，X1为正序阻抗。

由于电网各处X0/X1不容易准确提供，且有效接地系统网络一般K≤3，当K=3时过电压最严重。

此时中性点稳态过电压公式计算为：U0=Ue×K/（K+2）。

当K=3时，U0=0.35Ue，Ue取最高运行线电压，如对于110kV 级变压器，则U0=0.35×110×1.15=44.3kV。

如果系统单相接地时接地变压器侧断路器跳闸，不接地变压器侧断路器拒动，则系统形成局部不接地系统，此时的中性点过电压值更高，其值近视为相电压值，如在110kV变压器中表现的中性点电位的稳态值为73kV。

2024年国家电网招聘之电工类练习题(二)及答案单选题（共45题）1、我国统计表明，一个雷暴日大致折合成（）个雷暴小时。

A.1B.2C.3D.4【答案】 C2、工作需办理工作票延期手续，应在工期尚未结束以前由（）向运行值班负责人提出申请。

由运行值班负责人通知工作许可人给予办理。

A.工作票签发人B.工作班成员C.工作负责人【答案】 C3、在电流互感器的选择与检验中，不需选择或校验（）。

A.额定电压B.二次负荷C.机械负荷D.动稳定【答案】 C4、在完全电流差动母线保护中，差动继电器的起动电流整定中，可靠系数的取值为（）A.1.3B.2C.1.5D.以上都不对【答案】 A5、支路电流法是以( )为未知量，已知b条支路，直接利用电路的结构约束(KCL，KVL)和元件约束(伏安特性)列写( )个方程，进而求解电路中相应变量的方法，下列叙述正确的是( )。

A.支路电流，2B.B回路电流，2BC.支路电流，BD.回路电流，b【答案】 C6、将三个不对称相量分解为三组对称相量的方法是（）。

A.小干扰法B.对称分量法C.牛顿-拉夫逊法D.龙格-库塔法【答案】 B7、在110kV~220kV系统中，为绝缘配合许可的相对地操作过电压的倍数为（）。

A.4.0倍B.3.5倍C.3.0倍D.2.75倍【答案】 C8、在拉、拽触电者时，应（）。

A.双手操作B.单手操作C.不确定【答案】 B9、对于反应故障时参数减小而动作的继电保护，计算继电保护灵敏性系数时应用（）A.保护区末端金属性短路B.保护区首端金属性短路C.保护区任何一点金属性短路D.相邻线路首端金属性短路【答案】 A10、综合重合闸与线路保护接口分 M,N,R,Q. 等端子，其中 M 端子()A.供能躲非全相运行不误动保护接入B.供非全相运行时会误动的保护接入C.供直接三相跳闸不重合的保护接入【答案】 B11、水电厂可以分为（）引水式水电厂和混合式水电厂A.径流式B.水库式C.堤坝式D.防洪式【答案】 C12、在电力系统计算中，对线路阻抗值而言，以下叙述完全正确的是( )A.有名值唯一，而标么值可以不唯一B.有名值不唯一，而标么值唯一C.有名值和标么值都可以不唯一D.有名值和标么值都一定唯一【答案】 A13、采用单相重合闸方式时，若发生了一个单相接地的瞬时性故障，说法正确的是A.跳单相、重合单相、跳单相B.跳单相、重合单相C.跳三相，重合三相，再跳三相D.跳单相不重合【答案】 B14、高频保护载波频率过低，如低于 50kHz ，其缺点是（）。

110KV电压供电系统与35KV电压供电系统损耗比较一、110KV电压供电系统损耗计算（一）110KV电压供电线路损耗相关参数：线路长3公里，LGJ120导线，电阻0.2422欧姆/公里,功率因数cosф取0.90,平均电压115KV1、△P=3I2R=（ P/ ucosф）2*R=（ 5810 / 115*0.9）2*0.2422*3=2.29KW2、平均负荷利用小时数tt= 3226*104/ 5810 =5552.53、年运行线路损耗电能△W =△P*t=2.29*5552.5=12715.125=1.27万KWh(二)110KV供电变电器损耗查表S7-8000/110变压器,变压器空载损耗△Po=14KW,变压器负载损耗△Psc=50KW变压器运行损耗功率: △P△P=△Po+△Psc( S f/ Sn )2=14+50*( 5810 / 8000*0.9 )2=46.56KW变压器年运行损耗电能△W=△P*t=46.56*5552.5=258524.4KWh=25.85万KWh(三)、线路损耗和变压器损耗总和25.85+1.27=27.12万KWh（四）、110KV供电年损耗电费：271200*0.523=141837.6元二、35KV系统损耗计算（一）35KV电压供电线路损耗相关参数：线路长5公里，LGJ150导线，电阻0.198欧姆/公里,功率因数cosф取0.90,平均电压115KV。

1、△P =3I2R=（ P/ucosф）2*R=（ 5810/37*0.9）2*0.2422*3=30.14KW2、平均负荷利用小时数tt= 3226*104/ 5810=5552.53、年运行线路损耗电能：△W =△P*t=30.14*5552.5=167352.35=16.7万KWh(二)35KV供电变压器损耗查表S7-8000/110变压器,变压器空载损耗△Po=11.5KW,变压器负载损耗△Psc=45KW变压器运行损耗功率: △P△P=△Po+△Psc( S f/ Sn)2=11.5+45*( 5810/ 8000*0.9)2=40.8KW变压器年运行损耗电能△W=△P*t=40.8*5552.5=226542KWh=22.7万KWh(三)、线路损耗和变压器损耗总和22.7+16.7=39.4万KWh（四）、35KV供电年损耗电费：394000*0.537=211578元三、35KV供电比110KV供电年损耗增加量：211578-141837.6=69740.4元四、35KV供电比110KV供电年电费增加量：32260000*（0.537-0.523）+69740.4=521380.4元注：缺SZ10-8000/110变压器相关技术参数。

变压器中性点保护间隙及MOA 的参数选择zsc[摘要] 本文论述了在中性点接地系统中，不接地的变压器中性点上产生过电压的几种故障模式，归纳了变压器中性点保护间隙和金属氧化物避雷器（MOA ）的选择原则。

并按此原则对绝缘等级满足现行标准的110kV 、220kV 变压器中性点的保护间隙进行了实例计算。

[关键词] 变压器中性点；过电压；棒间隙；金属氧化物避雷器（MOA ）一．引言中华人民共和国电力行业标准DL/T 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》4.1.1b ）中规定：应避免在110kV 及220kV 有效接地系统中偶然形成局部不接地系统，并产生较高的工频过电压。

对可能形成这种局部系统、低压侧有电源的110kV 及220kV 变压器不接地的中性点应装设间隙。

因接地故障形成局部不接地系统时该间隙应动作；系统以有效接地方式运行发生单相接地故障时间隙不应动作。

间隙距离的选择除应满足这两项要求外，还应兼顾雷电过电压下保护中性点标准分级绝缘的要求。

国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》第17.9条指出：为防止在有效接地系统中出现孤立不接地系统并产生效高的工频过电压的异常运行工况，110~220kV 不接地变压器的中性点过电压保护应采用棒间隙保护方式。

对于110kV 变压器，当中性点绝缘的冲击耐受电压≤185kV 时，还应在间隙旁并联金属氧化物避雷器，间隙距离及避雷器参数配合要进行校核。

对于实际的电网变压器中性点的保护间隙及避雷器应该如何进行选择和校核，是各发供电单位普遍比较关心的问题。

本文在这方面进行了一些探讨，仅供各发供电单位高电压专责工程师在进行该项工作时作为一个参考。

二．在不接地的变压器中性点上产生过电压的几种故障模式1． 系统以有效接地方式运行发生单相接地故障：当系统发生单相接地故障后，原系统的对称性被破坏而成为不对称系统，采用对称分量法计算系统单相接地时在不接地的中性点上的过电压为：xg U U ⋅+=νν20 ……（1） 式（1）中：10x x =ν，0x 和1x 分别为从故障点看进去的系统零序电抗和正序电抗； xg U ——系统最高运行相电压。

第35卷第3期电网技术V ol. 35 No. 3 2011年3月Power System Technology Mar. 2011 文章编号：1000-3673（2011）03-0152-07 中图分类号：TM 77；TM 86 文献标志码：A 学科代码：470·4054110kV变压器中性点过电压的计算及其保护策略于化鹏1，陈水明1，余宏桥1，杨鹏程1，印华2，吴高林2（1．电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)，北京市海淀区 100084；2．重庆电力科学试验研究院，重庆市渝北区 401123）Calculation of Overvoltage on Neutral Point of 110kV Power Transformers andCorresponding Protection StrategyYU Huapeng1, CHEN Shuiming1, YU Hongqiao1, YANG Pengcheng1, YIN Hua2, WU Gaolin2(1. State Key Lab of Control and Simulation of Power Systems and Generation Equipments(Dept. of Electrical Engineering, Tsinghua University), Haidian District, Beijing 100084, China;2. Chongqing Electric Power Research Institute, Yubei District, Chongqing 401123, China)ABSTRACT: To limit short-circuit current and meet the requirement of setting of relay protection equipments, the partial neutral grounding of power transformers is adopted in 110 kV power systems in China, and this kind of grounding mode will result in overvoltage on the ungrounded neutral of power transformer. The overvoltage on ungrounded neutral of power transformer of an 110kV system in Chongqing power grid is calculated by PSCAD/EMTDC software. Calculation result shows that the maximum power frequency transient overvoltage on the ungrounded neutral of power transformer will be 125.8kV; the voltage on the neutral of power transformer will came up to phase voltage while single-phase earth fault occurs in ungrounded system; under the condition of open-phase operation the ferro-resonance overvoltage with peak value of 261.2kV may result in the neutral of no-load power transformer and such a peak value seriously threatens the security of power equipments and the insulation of transformer neutral; lightning overvoltage can damage the insulation of transformer neutral, so it should be limited as well. Finally, a protection configuration scheme that is suitable to the neutral of 110kV power transformer is given, and it is pointed out that when air-gap and arrestor are parallelly adopted, the restriction of arrestor on power frequency transient overvoltage on the neutral of power transformer should be taken into account.KEY WORDS: neutral; power transformer; arrester; air-gap; power frequency overvoltage; lightning overvoltage摘要：为了限制短路电流和满足继电保护整定的需要，110kV系统采用的是部分变压器中性点接地方式，这种接地方式会使不接地变压器的中性点产生过电压。

电力系统非全相运行时相序电流和相序电压的关系张芜(中国石油宁夏石化分公司,宁夏银川750026)摘要:对电力系统非全相运行时的相序电流和相序电压采用相量图的分析方法,简单易懂,概念清楚,计算方便;易于理解和接受,能促进运行维护及调试质量的提高;同时提出在运行中应注意的事项,有利于电力系统安全可靠的运行。

关键词:断线;　非全相;　负序电压;　负序电流;　不对称中图分类号:TM713 文献标识码:A 文章编号:1003-4897(2003)11-0015-051　概述绝大多数高压输电线路和电机电器以及三相用电负荷设备,都是按三相对称状态下运行设计的;电力系统的不对称状态,应理解为对称性的任何破坏,如各相阻抗对称性的破坏、负荷对称性的破坏、电压对称性的破坏等情况下的工作状态。

非全相运行是不对称的特殊情况,即输电线或变压器等切除一相或两相的工作状态,例如:线路单相接地短路后,故障相断路器跳闸;导线一相或两相断线;断路器在合闸过程中三相触头不同时接通等。

我们知道,电力系统三相阻抗等对称性的破坏,将导致三相电流和三相电压对称性的破坏,因而会出现负序电流;当变压器的中性点接地时,还会出现零序电流。

当负序电流流过发电机时,将产生负序旋转磁场,它与励磁磁场相互作用,产生以两倍频率脉动的力矩,因而发电机将出现100r/s的振动;同时以两倍同步转速与转子相割切,因而在励磁绕组、阻尼绕组以及转子本体中感应出两倍频率的交流电流,引起附加损失,严重时会烧伤转子,影响发电机的寿命。

不对称运行时,变压器三相电流不平衡,很可能个别相绕组已经过负荷和过热,因此必须按发热条件来决定变压器的可用容量。

电力系统不对称运行,将引起系统电压的不对称,使电能质量变坏,对用户产生不良影响;例如当负序电压达5%时,电动机出力将降低10%～15%;负序电压达7%时,则出力降低达20%～25%,这将破坏其正常工作,减小出力,降低寿命。

当高压输电线一相断开或接有不对称负荷时,较大的零序电流可能在沿输电线平行架设的通信线路中产生危险的对地电压,危及通信设备和人员的安全,影响通信质量;当输电线与铁路平行时,也可能影响铁道自动闭锁装置的正常工作。

110kV变压器整定计算原则110kv变压器整定计算方案差动保护整定原则：1.差动速断电流：应按躲过变压器初始励磁涌流整定，推荐值如下：6300kva及以下变压器：7-12ie6300-31500kva变压器：4.5-7ie40000-120000kva变压器：3-6ie120000kva及以上变压器：2-5ie2.差动动作电流：0.3~0.5ie3.比率制动系数：0.5适用于于刹车电流为ir??h,??l可选择，刹车电流无法只用负荷两端电流（区外短路故障im,i若刹车电流ir?i时差颤抖维护可靠性减少）。

若制动电流计算方法有别于常规，制动系数取值需结合实际，并参考厂家建议整定。

4.二次谐波制动系数：0.15-0.2建议取0.155.ta断线枪机差动维护:建议ta断线或短路且差流大于1.2ie时枪机差动维护，大于1.2ie时不闭锁差动保护。

若无上述区域选择，ct断线建议不闭锁差动保护。

6.差流越限告警（ta断线报警）：取0.15ie。

7.差动维护ta断线若使用负序电流帕累托，建议挑0.33ie。

8.若110kv东站变压器为双增高，且其中一分支暂不互连时，该分支差动维护ct变比调整系数仍按实际整定，不取装置最小值。

整定方案：1.不拎时限动作于冲污水泵各两端。

2.维护动作不枪机对备求生。

（不要）后备维护整定原则：1.110kv过电流保护可选择经复压枪机或不经复压枪机a经复压枪机：按躲负荷电流整定il=kk×ihe／kf×nct1mh,l和复式比例制动（isa系列）ii、ir?iim,i。

?i?12??kk=1.2-1.3kzqd=1.0-1.2kf电磁型取0.85，微机型取0.95b不经复压枪机：考虑躲备自投动作后变压器可能的最大负荷电流：il=kk×kzqd×ihe／kf×nctkk=1.2-1.3kf电磁型取0.85，微机型取0.95i（2）.min校验大方式10kv母线故障klm=，建议klm≥1.5ih?nct注：不经复压闭锁110kv过电流定值考虑躲备自投动作后变压器可能的最大负荷电流。