主变压器中性点过电压保护配置原则

220kV与110kV变压器中性点接地方式安排与间隙保护配置及整定实施细则一、变压器中性点接地方式安排原则1、110kV～220kV电网变压器中性点接地运行方式安排应满足变压器中性点绝缘承受要求，并尽量保持变电站的零序阻抗基本不变且系统任何短路点的零序综合阻抗不大于正序综合阻抗的三倍。

2、由于变压器结构原理要求必须接地的（如自耦变及电厂的厂用变等）中性点必须接地。

3、220kV变电站应至少有一台变压器中性点直接接地运行。

4、220kV变压器高、中压侧、110kV变压器高压侧中性点，均应装设独立的间隙零序过电压保护和间隙零序过电流保护。

间隙零序过电压、间隙零序过电流保护在中性点接地时停用，在中性点不接地时投入。

中性点绝缘等级为44kV和35kV的变压器，未加装间隙保护的，应接地运行。

5、110kV主变中低压侧无电源的变压器一般不接地。

中低压侧有电源时，变压器至少考虑一台中性点接地。

6、一个变电站有多台变压器，且只考虑一个接地点时，应优先考虑带负荷调压变压器接地。

7、有接地点的厂、站因方式需要分裂成两部分运行时，两部分都要保持接地点。

8、某些发电机、变压器直接连接的电厂，发电机如有全停的可能，在全停时，变压器中性点应有倒挂接地的措施。

9、当接地系统的变压器任一侧的高压开关断开，而变压器仍带电时，断开侧的变压器中性点必须接地，并投入零序过流保护，但是该接地点不列入系统接地点之内。

10、220kV及以上发电厂（不含总调调管）、变电站的变压器中性点接地运行方式由省调安排，未安排的，原则上不要求接地；各地调管辖的110kV变电站中性点接地运行方式由地调安排。

二、变压器中性点间隙零序过流、零序过电压保护配置及整定要求1、间隙零序电压、零序电流各按两时限配置，可分别设置投退；2、间隙零序过电压应取PT开口三角电压，间隙零序电流应取中性点间隙专用CT；3、间隙保护动作逻辑：变压器间隙零序过电压元件单独经时间元件出口；变压器间隙零序过流和零序过电压元件组成“或门”逻辑，经另一时间元件出口；4、变压器间隙零序过电压保护整定要求：1）变压器间隙零序过电压保护动作跳变压器时间应满足变压器中性点绝缘承受能力要求。

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。

高海拔地区330kV变压器中性点过电压保护配置讨论本文描述并分析了高海拔地区330kV变压器中性点接地方式，所承受的过电压种类和水平，提出了变压器中性点放电间隙和避雷器过电压保护的配置原则。

标签：中性点接地方式放电间隙避雷器过电压零序保护1中性点接地方式和承受的过电压1.1 系统中运行变压器中性点接地方式我国110kV及以上电力系统为中性点有效接地系统，为了限制单相接地短路电流，防止通信干扰和满足继电保护整定配置等要求，将部分变压器中性点不直接接地运行，形成局部不接地系统。

不接地的变压器中性点要采取间隙保护措施，间隙一般串联电流互感器，当间隙放电时用零序间隙电流来启动变压器后备保护，跳开各侧断路器，保护变压器。

按国家标准GB311《高压输变电设备的绝缘配合》规定[2]，中性点有效接地系统所使用的变压器为分级绝缘结构，即变压器绕组中性点的绝缘水平低于绕组端部绝缘水平。

1.2有效接地系统中，部分中性点不直接接地的变压器运行中可能承受的过电压（1）大气过电压发电厂升压变压器一般不会遭受雷电直击，主要是雷电侵入波过电压，且在不接地变压器中性点上可能形成全反射。

（2）操作过电压由于断路器分合闸，在变压器首端出现的操作过电压传递到中性点，这类过电压一般幅值较低，对变压器中性点绝缘的危害较小。

（3）工频过电压和谐振过电压有效接地系统中因单相接地故障，形成局部不接地系统产生的工频暂态过电压可达0.6倍相电压;偶然形成局部不接地系统，且有单相接地故障存在，这时中性点上工频暂态过电压可达到相电压;有双侧电源的变压器，在断路器非全相分合闸时，由于两侧电源不同步，在变压器中性点上可出现的工频暂态过电压接近于2倍相电压，导线断线或断路器操作机构故障，出现非全相或严重不同期时产生的铁磁谐振过电压。

2高海拔地区330kV变压器中性点间隙和避雷器保护的配置原则2.1 配置原则变压器中性点间隙保护可采用间隙、避雷器和避雷器并联放电间隙三种方式，西北电网系统中330kV电压等级的变压器一般采用避雷器并联放电间隙的保护方式。

220kV和110kV主变压器中性点过电压保护配置与使用意见(试行)220kV和110kV主变压器中性点过电压保护配置与使用意见（试行）近年来，由于云南电网线路发生单相接地故障引起部分220kV 和110kV主变压器中性点间隙击穿，导致变压器中性点间隙零序电流保护动作，造成变压器跳闸停电的事故多次发生。

为了遏制类似事故的重复发生，提高电网供电可靠性和安全稳定运行水平，在试研院公司提交的技术报告《云南电网110、220kV分级绝缘变压器中性点保护方案研究》和对公司系统主变压器中性点过电压保护进行全面调查的基础上，结合国家和电力行业相关标准并吸取其他网省公司经验，对云南电网220kV和110kV主变压器中性点过电压保护的配置与使用提出以下试行意见：一、主变压器中性点接地方式要求500kV-110kV主变压器中性点接地方式应遵循DL/T 559-94《220-500kV电网继电保护装置运行整定规程》和DL/T 584-95 《3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》的有关规定，并兼顾各电压等级主变压器中性点绝缘水平。

1. 自耦变压器中性点必须直接接地运行。

2. 220kV分级绝缘变压器中性点接地运行方式的安排，应按照DL/T 559-94《220-500kV电网继电保护装置运行整定规程》第4.1.4条执行，并应考虑变压器中性点绝缘水平：当主变压器220kV侧中性点绝缘等级为110kV时，220kV侧中性点可不接地运行；当220kV 主变压器的110kV侧中性点绝缘等级为66kV时，110kV侧中性点可不接地运行；当主变压器110kV侧中性点绝缘等级为44kV时，中性点一般应直接接地运行；当主变压器110kV侧中性点绝缘等级为35kV时，110kV侧中性点必须直接接地运行；当220kV主变压器中压侧或低压侧有并网小电源时，220kV侧和110kV侧中性点均宜直接接地运行，220kV进线侧宜配置线路保护。

220kV和110kV主变压器中性点过电压保护配置与使用意见（试行）一、主变压器中性点接地方式要求500kV-110kV主变压器中性点接地方式应遵循DL/T 559-94《220-500kV电网继电保护装置运行整定规程》和DL/T 584-95 《3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》的有关规定，并兼顾各电压等级主变压器中性点绝缘水平。

1. 自耦变压器中性点必须直接接地运行。

2. 220kV分级绝缘变压器中性点接地运行方式的安排，应按照DL/T 559-94《220-500kV电网继电保护装置运行整定规程》第4.1.4条执行，并应考虑变压器中性点绝缘水平：当主变压器220kV侧中性点绝缘等级为110kV时，220kV侧中性点可不接地运行；当220kV 主变压器的110kV侧中性点绝缘等级为66kV时，110kV侧中性点可不接地运行；当主变压器110kV侧中性点绝缘等级为44kV时，中性点一般应直接接地运行；当主变压器110kV侧中性点绝缘等级为35kV时，110kV侧中性点必须直接接地运行；当220kV主变压器中压侧或低压侧有并网小电源时，220kV侧和110kV侧中性点均宜直接接地运行，220kV进线侧宜配置线路保护。

3. 110kV分级绝缘变压器中性点接地运行方式的安排，应按照DL/T 584-95《3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》第4.1.3.4条执行，并应考虑变压器中性点绝缘水平：当主变压器中性点绝缘等级为66kV 时，中性点可不接地运行；当主变压器中性点绝缘等级为44kV 时，中性点一般应直接接地运行，当主变压器中性点绝缘等级为35kV 时，中性点必须直接接地运行。

4．电网变压器中性点接地方式应尽量保持变电所零序阻抗基本不变。

云南电网主变压器中性点接地运行数目均由省调统一分配及管理，各运行单位不得随意更改，需要改变变压器中性点运行方式时，应事先得到省调同意。

在操作过程中允许某一厂站中性点接地数短时超过规定。