主变中性点电容隔直装置原理及运行维护

500kV 变电站主变中性点加装小电抗和电容隔直装置方案广东电网公司电力科学研究院广东省电力设计研究院2011年2月500kV 变电站主变中性点加装小电抗和电容隔直装置方案广东电网公司电力科学研究院广东省电力设计研究院2011年2月变压器中性点加装小电抗和电容隔直装置方案 1 项目背景由于电网结构加强，500kV 变压器采用自耦变压器等原因，部分500kV 变电站出现单相短路电流高于三相短路电流的现象，成为限制电网运行和发展的主导因素之一，需控制单相短路电流水平的增长。

在广东省电力设计研究院编制的《500kV 变电站主变中性点加装小电抗专题研究报告》的研究结果表明，500kV 自耦变压器中性点采用小电抗接地对降低单相短路电流的效果明显，随着电力系统规模的扩大和系统短路电流的不断增大，采用中性点小电抗接地的方式来限制变电站的短路电流是很有必要的。

在另一方面，直流输电的快速发展带来了变压器直流偏磁的问题。

目前已有五回直流输电系统落点的广东电网，由于地质条件的特殊性(多为花岗岩地质，大地直流电阻较大，这些直流输电系统初期的单极系统调试和后期的非正常运行所引起的大地回线方式导致交流系统中接地变压器的直流偏磁问题变得越来越严重和频繁，是国内变压器直流偏磁问题最严重的省份。

变压器直流偏磁可能会导致引起主变谐波、噪声、过热等问题，严重时可引起变压器、电容器组的损坏，并可能引起保护的误动，影响了变压器、电容器组，乃至电网的安全运行。

广东电网公司电力科学研究院针对变压器直流偏磁的抑制措施，开展了大量的研究工作，研制出一套新型的电容隔直装置，并已成功应用于广东电网多个变电站，对变压器直流偏磁的抑制效果明显。

目前，广东电网部分变电站同时出现单相短路电流过大和变压器直流偏磁的问题，针对该问题，本报告对主变中性点同时加装小电抗和电容隔直装置的设计方案及对各方面的影响作了必要的分析。

2 主变中性点小电抗简介2010年，广东电网横沥、香山、鹏城、宝安、莞城共五个500kV 变电站的主变中性点加装了小电抗。

220kV变电站电容隔直装置及其运行操作概述安徽正广电公司技术专员在变电站现场对隔直装置进行技术服务时，发现很多变电站的运维人员对隔直装置比较陌生，运维人员都会问技术专员两个问题：1、隔直装置接入系统时送电的操作步骤；2、装置已接入系统运行，主变切换隔直装置的操作步骤及装置已接入系统运行，装置检修或其他原因需要退出系统时的操作步骤。

”因此，小编现在对此问题进行详解：一、电容隔直装置结构及接线方式由安徽正广电公司研发的隔直装置属于电容型隔直，隔直装置主要由电容器、高速旁路开关和氧化锌阀片并联而成，另外还配备两把电动刀闸。

隔直装置串接于变压器中性点与大地之间。

装置还包括直流电流互感器（霍尔元件）、交流电流互感器，隔离变压器、隔直控制器、数字控制器远程监控计算机等重要部件。

隔直装置的接线方式一般有两种，主要是根据变电站内主变的台数来决定隔直装置的接线方式。

主要有:1、一台变压器用一台隔直装置（如图1所示）；2、两台变压器共用一台隔直装置（如图2所示）。

图1：一主变一隔直接线方式图2：两主变一隔直接线方式二、电容隔直装置功能（1）变压器中性点装设电容隔直装置后，在没有直流电流流经变压器中性点时，快速开关闭合，中性点处于直接接地状态；（2）当中性点直流电流超标时，快速开关打开，中性点处于电容器接地状态（电容器的阻抗为0.1欧姆，对继电保护的影响很小，不会影响系统已投运继电保护的正确动作），起到阻隔直流电流的作用，隔直柜为隔直工况；（3）当中性点直流消失，快速开关再合闸，中性点重新变为直接接地状态。

在装置处于隔直工况下，当系统发生单相接地不对称短路时，短路电流流经隔直电容C，使得隔直电容上的电压迅速上升，触发氧化锌FR导通，并限制电容两端的电压，起到保护隔直电容器的作用，当短路电流变化到第一个过零点时刻，具有相控技术的高速智能旁路开关合闸，将短路电流分流到开关里，起到保护氧化锌的作用。

三、运行操作概述隔直装置投入运行后的停送电操作有别于常规设备的电气倒闸操作，根据220kV电压等级电网的系统运行要求，电容隔直装置的操作也要保证至少一台主变的中性点直接接地。

浅析发电厂主变压器中性点的保护及运行随着当前社会经济的快速发展，对于电力的需求也在不断增加，发电厂作为电力的制造者和供应者，其正常用电对于人们的生产和生活有着直接的影响。

在发电厂中，变压器是其重要的发电设备，对于电力系统运行的稳定性有着直接的影响。

发电厂中较为常见的一种故障就是主变压器中性点接地故障，所以，做好中性点保护工作，对于维护电力系统的正常运行有着重大意义。

标签：发电厂；主变压器；中性点；保护；运行一、发电厂中主变压器的中性点的保护（一）中性点的保护原理一方面，按一般运行要求，在多台变压器并列运行系统中，应采用一台变压器中性点直接接地，其它变压器中性点不接地的运行方式。

因为在发生单相接地故障时，故障零序电流通过变压器中性线形成回路，在中性线上装设的零序电流互感器检测到零序电流构成接地保护。

如果有多台变压器中性点接地，那么接地点的短路电流就会分流到多台变压器上，造成保护灵敏度降低。

为保证零序电流保护的灵敏度，所以不采用多台变压器中性点接地运行方式。

（二）变压器中性点过电压保护的主要问题第一，遭受线路雷击之后，变压器中性点过电压的防雷接地引下线会被烧断。

究其原因，主要是雷击对变电站产生冲击之后，变压器中性点过电压的防雷接地引线会遭受到较大的雷电流，从而导致防雷接地引下线断裂。

第二，接地主变出现失地问题，致使避雷器缺乏足够的通流能力，进而引发爆炸。

究其原因，主要是线路处于单相接地状态时，变压器中性点会迅速跳闸，此时，故障切除设备还未能及时作出反應。

同时，假使开关不是全相操作，就会形成工频谐振，变压器中性点也会产生工频过电压，且该过电压的持续时间非常漫长，导致避雷器不能达到灭弧目标，且缺乏足够的通流能力，进而引发爆炸。

第三，在选择中性点的间隙距离时，所选距离的精确度不高，因此在遭受间隙击穿之后，促使继电保护作出反应，主变压器和线路会及时退出运行，严重的情况下会使变电站内出现全站失压的问题。

究其原因，主要是中性点有效接地系统出现单相接地问题时，变压器中性点在间隙距离的选择方面相对较小，且变压器中性点实际电压大于间隙放电的电压，间隙形成保护动作之后，会引发主变压器和线路出现保护动作。

浅析发电厂主变压器中性点的保护及运行发电厂主变压器中性点是变压器的核心部件之一，它起到了固定化中性点电压和切断中性点接地电流的重要作用。

但是，由于压降和接地电流的产生，主变压器中性点可能会出现过电压、过流和过热等问题，导致设备损坏，因此主变压器中性点的保护和运行显得尤为重要。

1. 过电压保护主变压器中性点可能由于各种原因引起过电压。

过电压保护通常采用避雷器、放电线圈等装置来保护中性点，一旦检测到过电压，保护装置将迅速切断电流路径，从而保护主变压器中性点。

主变压器中性点负载过大或出现故障时，可能出现过流。

过流保护通常采用差动保护和零序保护两种方式。

差动保护是通过检测主变压器两侧电流的差值来判断是否发生故障，零序保护则是通过检测中性点周围电流的大小来判断是否有故障发生。

主变压器中性点的过热可能导致变压器绕组绝缘破损，甚至引发火灾等危险。

因此，需要在主变压器中安装温度保护装置，并根据设备特性设置保护温度，一旦超过保护温度范围，温度保护装置即会及时切断中性点电流，避免发生危险。

1. 周期性测试和检测为了保证主变压器中性点可靠运行，需要定期进行测试和检测，如果检测到异常情况及时处理。

例如，发现负载不平衡、绝缘电阻下降等情况，应该进行处理或者更换设备，以保证设备正常运行。

2. 中性点接地方式主变压器的中性点接地方式分为直接接地和间接接地两种。

直接接地方式常常容易引起中性点接地电流过大，造成设备损坏；而间接接地方式虽然性能较好，但是对绝缘质量要求高，随时需要进行维护和检测。

3. 负荷平衡为了保证主变压器中性点的稳定性，需要保证负荷的平衡。

在实际运行中，应根据负载情况及时调整负载，避免负载不平衡，导致中性点电压不稳定。

综上所述，主变压器中性点的保护和运行涉及到电气、电子、物理等复杂问题，需要借助高端技术和设备，尤其是随着新能源技术的普及和发展，对中性点保护和运行的要求也越来越高。

因此，需要积极引入先进技术，提升设备性能和安全水平，保证主变压器的稳定运行和安全使用。

变压器中性点隔直装置的运行与维护摘要：本文分析了隔离开关在变电站倒闸操作中出现的故障及处理方法，并且全面介绍了隔离开关的运行与维护要求，结合实践经验提出了相应的预防处理措施，有利于排除变电站倒闸操作过程中的故障，保证操作的顺利和安全的进行。

关键词：隔离开关；倒闸操作；故障处理1、倒闸操作倒闸操作是在遵循科学规律前提下，根据功能、电力系统、供配电系统内各种电气设备的作用、而对设备投入或退出运行的操作过程制定的操作程序（顺序）。

这种操作程序，既有科学根据，又符合客观规律，按照这些程序进行倒闸操作，系统就能安全、稳定运行，否则就会违背客观规律，酿成事故。

别看隔离开关结构简单，在《安规》上要求的，在电气设备进行检修时，提供一个电气间隔，并且有一个明显可见的断开点，用以保障维护人员的人身安全。

2、隔离开关在倒闸过程中出现的故障及对策2.1 分合闸不到位2.1.1 出现的故障我国现在使用的隔离开关主要是由导电部分、底座及棒型瓷柱三个主要部分构成，户外双柱式结构开关设备是比广泛的隔离开关。

合闸不到位的时候很容易产生发热等缺陷，因为机械元件可能有损坏、轴销脱落和变形等各种原因，这些原因会导致分合闸的不到位，带电设备的断开点不够明显是分闸的不到位的表现，增加了设备故障危险的可能。

3.1.2 分合闸不到位的对策（1）分闸方面在检修状态下检查转动部分有无锈蚀；看看在隔离开关的两臂有没有升起的情况；看隔离开关的曲折位置是不是已经放平；检查一下隔离开关和地刀之间的五防闭锁是不是起作用。

（2）合闸方面①用测温仪器进行检查，最高温度不能超过70℃，还要保证上导、下导的电杆垂直一线。

并且要核查两个触头之间接触是否良好。

②检查好垂直断口的隔离开关，保证开关正常合上后，同时夹紧静触杆核查静触杆是否全部进入上导电杆的触指中。

③如果情况是朝后面弯就表示其过小的合闸行程，看看开关的弯曲的部分在合闸方向是否向后弯，会产生温度升高、开关合闸的不牢固等后果，容易导致的问题是隔离开关的合闸不到位。

探讨隔直装置运行原理和操作注意事项发布时间：2021-01-15T03:30:11.182Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第23期作者：黎才添黄笑媚[导读] 隔直装置利用电容器通交隔直的特性，接入变压器中性点可以有效地阻断流过变压器中性点的直流电流，同时对交流系统的运行不产生任何影响。

东莞供电局 523000摘要：目前随着直流系统应用越来越广泛，直流分量对交流主变影响越来越大，需要在主变中性点处增加隔直装置，保护主变的安全运行，避免主变出现绝缘垫块松脱;铁芯局部发生过热的现象，本文从隔直装置的基本原理和操作原则等方面介绍了隔直装置在运行中的注意事项，运行人员需要多多总结经验，提高隔直装置的运维水平。

关键词：隔直装置；基本原理；操作原则随着人民生活水平提高，客户对于用电的安全性和稳定性提出很高的要求，电力设备在运行过程中容易产生噪音，要查明噪音产生的原因，及时制定对策，其中有一种噪音是主变由于磁饱和产生，在交直流混合输电过程中，当直流输电单极大地回线运行或者双极不平衡方式时，大地极电流一部分通过变压器中性点流入交流系统，对交流输电系统产生一定的影响。

当大地极直流流入变压器中性点，使变压器中性点叠加直流分量后产生磁偏，造成磁饱和。

主变容易产生谐波、振动、噪声。

影响了变压器及交流系统的安全稳定运行。

1隔直装置动作基本原理隔直装置利用电容器通交隔直的特性，接入变压器中性点可以有效地阻断流过变压器中性点的直流电流，同时对交流系统的运行不产生任何影响。

能够解决交直流混合供电系统中，直流单极大地运行时对交流系统的影响问题。

在现场应用中，常规220kV变电站一般两段母线，四台主变，当两段母线并列运行时，只需要一台主变的中性点接地；当两段母线分列运行时，#1主变#3主变挂一母、#2主变#4主变挂二母，或者#1主变挂一母、#2主变#3主变#4主变挂二母，这时主变中性点接地需要一段母线有一个中性点接地，所以220kV常规站中一般配置两台隔直装置，能够满足日常隔直需求，常见配置为#1主变#3主变通过隔直刀闸共用一台隔直装置、#2主变#4主变共用一台隔直装置。

变压器电容隔直装置简介2012年2月目录目录电容隔直装置 (1)1 装置原理 (1)1.1 电容隔直装置原理及组成 (1)1.2 装置的运行与控制策略 (2)1.3 晶闸管旁路的触发系统 (3)1.4 监测系统功能 (4)1.5 系统事故预想及其可靠性保证措施 (5)2 大电流试验 (5)3 应用及运行情况 (7)4 特点 (8)电容隔直装置1 装置原理电容隔直装置在检测到变压器中性线直流偏磁电流超过限值并达到时限时，会自动打开机械旁路开关，将电容器串入变压器中性点与地网之间，利用电容“隔直（流）通交（流）”的特点，有效隔断流过变压器中性线的直流电流。

选取工频阻抗足够小的电容器，可以保证交流系统的有效接地及交流零序电流的正常流通。

电容隔直装置在电容器支路上并联了一个双向晶闸管支路及一个机械开关支路作为电容器的旁路保护系统。

电容隔直装置的优点是为无源方式，安全性较高；隔直效率高；对系统继电保护的影响很小；与直流电流注入法比较，运行维护方便。

当交流系统发生不对称短路故障，装置会立即触发导通双向晶闸管旁路，并同时发出机械旁路开关的合闸信号。

由于机械开关合闸动作比晶闸管导通要慢，所以故障电流会先通过晶闸管旁路流向大地，达到快速保护电容器的目的。

当机械旁路开关合上后，故障电流将由晶闸管旁路转移到机械旁路开关流向大地，同时晶闸管开始由导通转向关断。

由于晶闸管的动作时间很短（在数十微妙级），在机械开关合闸之前会释放掉电容器的部分能量（或减少对电容器的充电储能），减少了电容器放电电流对机械开关支路的冲击，延长机械开关的使用寿命。

双向晶闸管支路与机械开关构成了双旁路保护，对电容器会起到更可靠的保护作用。

1.1电容隔直装置原理及组成电容隔直装置原理如示意图1所示。

本装置主要由直流抑制一次设备（电容器）、旁路系统（限流电抗器＋双向晶闸管双支路、机械旁路开关）及控制监测装置（交直流传感器、数字测控装置）三部分构成。

本电容隔直装置旁路系统采用双向晶闸管交流固态开关来实现动作的快速性。

浅析发电厂主变压器中性点的保护及运行在发电厂中，主变压器扮演着传输和分配电能的重要角色。

而主变压器中性点的保护及运行则是影响发电系统安全稳定运行的关键因素之一。

本文将从主变压器中性点的保护原理、保护装置及运行注意事项等方面进行浅析。

一、主变压器中性点的保护原理主变压器中性点的保护主要是为了防止中性点接地故障导致的主变压器绝缘损坏、跳闸甚至爆炸，以及减小继电保护动作误差带来的运行中断。

主变压器中性点保护一般采用零序电流保护原理，当主变压器中性点接地故障时，会产生较大的零序电流，通过检测这种零序电流来对中性点进行保护。

零序电流保护装置通常采用电流互感器或者电流变送器检测主变压器的三相余流和零序电流。

通过比较检测到的电流与设定值进行判断，当检测到超出设定值的零序电流时，保护装置会发出信号，启动跳闸装置切断故障线路，保护主变压器。

还可以采用零序电流比率法，通过三个互感器检测主变压器三相电流和零序电流的比值来实现中性点保护。

二、主变压器中性点保护装置在电力系统中，主变压器中性点保护装置通常包括继电保护装置、零序电流检测装置、零序电流比率检测装置等。

继电保护装置是保护主变压器及相关线路的重要设备，它通过检测电流、电压等参数来判断设备的运行状况，并在故障发生时启动跳闸装置，切断故障线路，保护设备。

而零序电流检测装置则是用来检测主变压器中性点接地故障时产生的零序电流，以便及时发出信号，启动继电保护装置。

还有一些先进的保护装置采用了数字化技术，能够实现更精确的零序电流检测和判断，大大提高了保护的准确性和可靠性。

随着技术的不断发展，还出现了一些集成保护装置，将多种保护功能整合在一起，不仅能够实现中性点保护，还能够实现过流、过载、短路等多种保护功能，为主变压器的安全稳定运行提供了更全面的保障。

三、主变压器中性点的运行注意事项1. 定期检查继电保护装置的性能及运行状态，保证其正常工作。

2. 对继电保护装置进行定期的校验和测试，确保其准确可靠。

500kV变压器中性点加装隔直装置的应用分析摘要:本文通过分析变压器发生直流偏磁的原因，比较变压器中性点直流电流抑制举措的优缺点，得出了通过对主变压器中性点加装隔直装置能有效抑制主变压器中性点直流电流的结论，并且对隔直装置运行情况及缺陷进行分析，提出了解决隔直装置频繁动作的具体措施，为变压器中性点直流电流抑制措施在变电站的应用提供参考。

关键词：变压器；中性点隔直装置；运行；维护引言：随着用电需求量的增长，电网结构不断加强，直流输电系统由于其较交流输电具有更高的稳定性，同等容量投资省、占地少等优点，在电网中得到越来越广泛的应用。

随着直流输电通道不断增加，当直流输电系统以大地回流方式(包括单极大地回线方式及双极不平衡方式)运行时，将会导致电网内其线行或接地极附近的变电站主变压器中性点直流电流过大，使变压器发生直流偏磁，导致谐波，噪声、过热等问题的发生，更有甚者会烧坏变压器。

因此，必须对主变压器中性点直流电流采取必要的抑制措施。

1.电容隔直装置的原理及其运行状态分析电容隔直装置的原理就是利用了电容器“隔直流通交流”的特性对直流电流进行抑制。

主要由直流抑制主设备和远方监控系统两部分构成，其中直流抑制主设备包括电容器、晶闸管、旁路开关、数字监控装置及交直流电流互感器CT、电压互感器PT，这些设备被集成在户外箱体内构成直流抑制主设备。

装置电气结构原理图如图1所示。

电容隔直装置有两种工作状态：“接地状态”和“隔直状态”。

电容隔直装置在电网运行正常时工作在接地状态。

如图1所示，此时#2变压器中性点52000接地刀闸在分位，52GZ电容隔直刀闸在合位，机械旁路开关K3合位，电容器被短接，装置运行于“直接接地状态”。

当变压器中性点出现直流电流，超过设定的电流定值和延时时，如图1所示，装置自动断开机械旁路开关K3，使电容器投入，利用电容“隔直(流)通交(流)”的特点，有效抑制流过变压器中性点的直流电流，此时装置运行于“隔直工作状态”。