变压器中性点零序过电流保护和间隙过电压保护能否同时投入？为什么？
1．两者互不影响。间隙过压保护取自母线PT开口三角。当中性点地刀推上时，即大电流接地系统，即使发生接地故障，由于中性点电位为0，PT开口三角电压近似等于相电压即二次侧电压为100V，而间隙过压保护规程规定定值为180V，因此间隙过压不会误动作。
而当中性点不直接接地时，此时间隙过流应加用。当系统故障产生的过电压造成间隙击穿此时间隙过流和零序方向保护均可能启动，但由于间隙过流定值远小于零序方向过流保护定值且时延也较短，间隙过流保护会先动，因此零序方向过流也不会误动。
2．楼上说的有道理。我们厂主变的中性点零序电流保护和间隙过流及零序过压也是这么配置的。一个发电厂或着变电站如果有多台变压器，有的中性点直接接地，有的不接地，如果是中性点有半绝缘有放电间隙（像我厂还装避雷器以防冲击过电压），那么就认为可以防止工频过电压，中性点是安全的，那么发生接地故障的时候，先以较长时限切除中性点直接接地的变压器；如果故障还没有切除，等所有接地的变压器都切除了，就以较短时限切除中性点不接地的变压器。
正如楼上所说的。切除中性点接地变压器用的是零序电流保护，这个保护定值较低，时限较长（我厂Ⅰ段有1s和2.5s两个时限，Ⅱ段有1.5s和5.5s两个时限）。中性点不接地变压器没有零序电流，但在放电间隙靠大地侧装CT，设间隙过流，利用母线PT开口三角形设零序过压，两个保护是一个压板，同一时限0. 3s。如果放电间隙击穿，间隙过流可能动作（一次电流按经验值定为100A），要不就是零序过压动作。零序过压的整定值是这样规定的，一方面要大于中性点直接接地是开口三角形输出的最大电压，以确保只要有中性点接地变运行就不跳中性点不接地变，另一方面是要小于变压器中性点安全要求的最小电压，防止中性点绝缘破坏。
我有个问题请教各位高手：间隙过压保护规程规定定值为180V，这个定值的依据是什么？
开口三角形输出的是3U0，在中性点不接地系统中，当母线PT处发生单相金属性接地的时候，这个3U0不过是根3*100，等于173.2V，如果接地点远离PT，或者接地点有过渡电阻，那么3Uo要小于173.2V，180 V的定值什么时候动作？折算一下180V是173.2V的1.03倍，如果是220KV母线，就是要母线电压高于2 26KV了，我们母线规定电压是220～242KV，这岂不是说如果低于226KV时候中性点不接地变的零序过压保护就不可能动作了？
3．PT开口三角形绕组输出电压U＝3U0/n,大电流接地系统，开口三角形输出电压是用来反应系统短路故障零序电压的，其变比一次侧:主二次侧:开口三角形n=U相:(100/√3):100。如果保护安装处发生单相短路故障，此时的3U0为√3* U相，开口三角形输出电压为U=173V，因为设定值是180V，零序过压保护不动作，中性点不接地变压器不会误动作切除。如果切除了所有的中性点接地的变压器故障仍然没有隔离，系统就变为小电流接地系统，中性点电压上升到正常相电压，正常相电压上升到正常线电压也就是√3倍的正常相电压，这时3 U0就随之升高到3倍正常U相，开口三角形输出电压升高到300V。零序过压保护动作。
变压器中性点间隙保护装置
ISO9001国际质量认证企业 变压器中性点间隙保护装置 使用说明书 保定市伊诺尔电气设备有限公司
ENR-JXB系列变压器中性点间隙保护装置 一、概述 1、ENR-JXB型变压器中性点间隙保护装置专用于110KV、220KV、330KV、500KV电力变压器中性点，以实现变压器中性点接地运行或不接地运行两种不同的运行方式；从而避免由于系统故障，引发变压器中性点电压升高造成对变压器的损害。本产品广泛应用于电力、冶金、石化、建筑、环保等领域。 2、一般来说，棒间隙为极不均匀电场，放电电压不稳定分散性大从而决定了其保护性能差。球间隙为均匀电场放电电压稳定，分散性小保护性能好。球间隙现场调试比较容易，用户可根据自己地区情况现场调试；而棒间隙尖顶特别难对准，所以现场调试难度大。球间隙采用不锈钢球表面镀银、成本高并且固定要求高，所以许多厂家为降低成本而采用棒间隙，但是并没有考虑使用效果。 3、电流互感器选用：采用环氧树脂浇注的干式电流互感器。电流互感器装在不锈钢箱体里，不受环境气候影响，使用寿命长。使保护不会出现误动或拒动且稳定可靠。 二、技术数据 ENR-JXB型变压器中性点间隙保护装置的技术数据如下表： 产品型号变 压 变压器中 性点耐受 隔离开 关 氧化锌避雷器 放 电 电流互 感器
器额定电压 kV 电压间 隙 雷电 全波 和截 波耐 受电 压 kV (峰 值) 1mi n工 频 kV (有 效 值) 额 定 电 流 A 操 动 机 构 额 定 电 压 kV (有 效 值) 持 续 运 行 电 压 kV (有 效 值) 直 流 1mA 参 考 电 压 kV 不 小 于 8/20 μs雷 电冲 击电 流残 压 kV （峰 值) 工 频 放 电 电 压 kV ± 10% (有 效 值) 型 式 变 比 ENR-JXB-110 11 250 95 40 CS8 -5 （ 手 动） 或 CJ6 （ 72 58 103 186 83 环氧树 脂浇注 全封闭 支柱式 10kV 100/5 200/5 300/5 ENR-JXB-220 22 320 200 60 144 116 205 320 166
零序与间隙零序的区别 两种保护主要都是用于接地故障的。根据系统运行方式的不同，中性点接地系统中主变的中性点是接地的，而中性点不接地系统中主变中性点要求不接地运行。零序用于前者的接地保护，而间隙零序用于后者的接地保护，一般还会辅以零序电压保护。至于保护的选择很简单，引出一个中性点接地刀闸的辅助接点即可判断。有时这两种保护是并存的，如在中性点接地系统中，如果将主变中性点接地刀闸拉开时，主变零序电流保护就不起作用，这时主变间隙零序保护就承担起接地保护的重任了。原来两者共用一个ct，现已要求分开。 变压器的零序方向过电流保护是为防止电力变压器出现单项短路或负载严重不平衡而安装的保护电路，在变压器出现单项短路或负载严重不平衡切断高压输出柜，使变压器断电，达到保护变压器和线路安全的目的。通常保护值设为额定电流的25%。 变压器的不平衡电流，Y型接线的变压器不平衡电流过大的影响 变压器不平衡电流系指三相变压器绕组之间的电流差而言。当变压器三相负载不平衡时，会造成变压器三相电流不平衡，由于不平衡电流的存在，将使变压器阻抗不平衡，二次侧电压也不平衡，这对变压器和用电设备是不利的。尤其是在Y型接线的变压器中，零线将出现零序电流，而零序电流将产生零序磁通，绕组中将感应出零序电动势，，使中性点位移。其中电流大的一相电压下降，而其他两相电压上升，另外对充分利用变压器的出力也是很不利的。 当变压器的负荷接近额定值时，由于三相负载不平衡，将使电流大的一相过负荷，而电流小的一相负荷达不到额定值。所以，一般规定变压器零线截面的也是根据这一原则决定的。所以，当零线电流超过额定电流的25%时，要及时对变压器三相负荷进行调整。 接地（零序）保护是将的中性点与大地可靠连接。中性点接地作用是保护变压器过电压击穿绕组或铁芯与绕组间绝缘的击穿，还有个作用是防止外部过电压造成绕组等器件的损坏。 变压器低压侧星型接法中性点接地的作用是：1、用来接使用相电压的设备;2、用来传到三相不平衡电流和单相电流；3、用来减少负荷中性点的偏移；
中性点直接接地运行时的零序保护 变压器零序保护由零序电流保护组成，电流元件接到变压器中性点电流互感器的二次侧。为提高可靠性和满足选择性，变压器中性点均配置两段式零序电流保护，每段均设置两个延时。 零序保护I段的动作电流延时t1和t2与相邻元件单相接地保护I段相配合。一般取t1=0.5～1.Os，而取t2=t1+△t 为时限阶段。零序保护I段以t1延时动作于母线解列，以缩小故障影响范围；动作后仍不能消除故障，再以t2延时动作于发变组解列灭磁。设置I段的目的主要是对付母线及其附近的短路，因这类故障对电力系统影响特别严重，应尽快切除。零序保护Ⅱ段的动作电流及相应的延时t3和t4与相邻元件零序保护的后备段相配合，而t4=t3+△t。t3作用于母线解列，t4作用于解列灭磁。 为防止变压器与系统并列之前，在变压器高压侧发生单相接地而误跳母联断路器，零序保护动作于母线解列的出口回路应经主变高压侧断路器的辅助触点闭锁。 主变中性点不接地运行时的零序保护 22OKV及以上的大型变压器高压绕组均采用分级绝缘，绝缘水平偏低，例如220kV变压器中性点冲击耐压为400kV，l0 min；工频耐压为200kV。主变不接地运行时，单相接地故障引起的工频过电压将超过变压器中性点绝缘水平。如220kV主变最高工作电压为242kV，而其中性点不能长时间耐受242/√3=140kV的稳态电压，同时暂态电压值可能高达252kV（取暂态系数为1.8），超过了工频过电压允许值200kV，这时中性点避雷器可能会在暂态过电压下放电。避雷器按冲击过电压设计，热容量小，在工频过电压下放电后不能灭弧，将造成避雷器爆炸。另外在系统故障引起断路器非全相跳、合闸时，若发生失步也会使中性点与地之间最高电压超过中性点耐压允许值，甚至引起避雷器爆炸。对此,前述零序保护往往不能起到保护作用，故目前在变压器中性点装设了放电间隙作为过电压保护。但由于放电间隙是一种比较粗糙的保护，受外界环境状况变化的影响较大，并不可靠，且放电时间不能允许过长。因此又装设了专门的零序电流电压保护，其任务是及时切除变压器，防止间隙长时间放电，并作为放电间隙拒动的后备。 零序电压元件的输入取自相应的母线电压互感器的开口三角形，用于反应单相接地时的零序过电压，间隙零序电流元件的输入取自放电间隙对地连线的电流互感器，用于反应间隙放电电流。单相接地后，若放电间隙未动，则零序电压元件（3Uo）动作，经延时t（一般取t≤0.5s）动作于解列灭磁，切除变压器；若间隙零序电流元件(3Io)动作,则瞬时动作于解列灭磁。零序电压元件3U。的动作电压应低于变压器中性点绝缘耐压水平,但在电力系统中单相接地且不失去接地中性点的情况下，保护装置不应动作。定值需经过计算,一般电压互感器二次侧电压为150～180V（α=2～3）。间隙零序电流元件3I。的动作电流，根据放电电流的经验数据整定，一般一次动作电流取为100A。过电压继电器，用作变压器中性点过电压保护元件；过电流继电器用作变压器中性点过电流保护元件。
零序电流保护的整定计算 一、变压器的零序电抗 1、Y/△联接变压器 当变压器Y侧有零序电压时，由于三相端子是等电位，同时中性点又不接地，因此变压器绕组中没有零序电流，相当于零序网络在变压器Y侧断开（如图1所示）。 图1：Y/△联接变压器Y侧接地短路时的零序网络 2、Y0/△联接变压器 当Y0侧有零序电压时，虽然改侧三相端子是等电位，但中性点是接地的，因此零序电流可以经过中性点接地回路和变压器绕组。
每相零序电压包括两部分：一部分是变压器Y0侧绕组漏抗上的零序电压降I0XⅠ,另一部分是变压器Y0侧的零序感应电势I lc0X lc0（I lc0为零序励磁电流，X lc0为零序励磁电抗）。由于变压器铁芯中有零序磁通，因此△侧绕组产生零序感应电势，在△侧绕组内有零序电流。由于各相零序电流大小相等，相位相同，在△侧三相绕组内自成回路，因此△侧引出线上没有零序电流，相当于变压器的零序电路与△侧外电路之间是断开的。所以△侧零序感应电势等于△侧绕组漏抗上的零序电压降I0’XⅡ。 Y0/△联接变压器的零序等值电路如图2所示。由于零序励磁电抗较绕组漏抗大很多倍，因此零序等值电路又可简化，如图3所示。在没有实测变压器零序电抗的情况下，这时变压器的零序电抗等于0.8～１.0倍正序电抗。即：X0=(0.8～１.0)(XⅠ+XⅡ)= (0.8～１.0)X1。 本网主变零序电抗一般取0.8 X1。
图2：Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络 图3：Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络简化 二、零序电流保护中的不平衡电流 实际上电流互感器，由于有励磁电流，总是有误差的。当发生三相短路时，不平衡电流可按下式近似地计算： I bp.js=K fzq×f wc×ID(3)max 式中K fzq——考虑短路过程非周期分量影响的系数，当保护动作时间在0.1S以下时取为2；当保护动作时间在0.3S～0.1S时取为１.5；动作时间再长即大于0.3S时取为1； f wc——电流互感器的10%误差系数，取为0.1； I D(3)max——外部三相短路时的最大短路电流。 最新文件仅供参考已改成word文本。方便更改
主变中性点放电间隙的知识 1.放电间隙，主要是为保护避雷器的．当雷击电压超过避雷器所能保护的值时，为防止避雷器被击穿损坏，装设放电间隙．当有很高的雷击电压时，间隙被击穿放电，从而保护了避雷器．至于之间如何配合，要依避雷器的防雷电压而定． 2.防止接地变跳闸后，高压侧故障中性点出现危险过电压 及以上系统中性点的间隙保护主要是：为了防止过电压！因为在这种电压等级的设备由于绝缘投资的问题所以都采用分级绝缘，在靠近中性点的地方绝缘等级比较低。如果发生过电压的话会造成设备损坏，间隙保护可以起到作用，但是又由于中性点接地的选择问题一个系统不要有太多的中性点接地，所以有的变压器的中性点接地刀闸没有合上（保护的配置原因）。在这时候如果由于变压器本身发生过电压的话就会由间隙保护实现对变压器的保护，原理就是电压击穿，在一定电压下他的间隙就会击穿，把电压引向大地。间隙保护可以起到变压器绕组绝缘的作用，当系统出现过电压（大气过电压、操作过电压、谐振过电压、雷击过电压等）时，间隙被击穿时由零序保护动作、间隙未被击穿时有过电压保护动作切除变压器。 4.满足保护的灵敏度要求. 5.防止合闸不同期等情况造成的过电压，损害绝缘. 6.所谓保护间隙，是由两个金属电极构成的一种简单的防雷保护装置。其中一个电极固定在绝缘子上，与带电导线相接，另一个电极通过辅助间隙与接地装置相接，两个电极之间保持规定的间隙距离。 在正常情况下，保护间隙对地是绝缘的，并且绝缘强度低于所保护线路的绝缘水平，因此，当线路遭到雷击时，保护间隙首先因过电压而被击穿，将大量雷电流泄入大地，使过电压大幅度下降，从而起到保护线路和电气设备的作用。 补充： 1、在大电流接地系统中，为满足零序网络的需要，一般接入同一系统的多台主变只有一台的中性点是直接接地的，也就是说，主变的中性点接地刀闸合上或者断开是两种不同的运行方式。
二、变电所多台变压器的零序电流保护
每台变压器都装有同样的零序电流保护，它是由电流元件和电压元件两部分组成。正常时零序电流及零序电压很小，零序电流继电器及零序电压继电器皆不动作，不会发出跳闸脉冲。发生接地故障时，出现零序电流及零序电压，当它们大于起动值后，零序电流继电器及零序电压继电器皆动作。电流继电器起动后，常开触点闭合，起动时间继电器KT1。时间继电器的瞬动触点闭合，给小母线A接通正电源，将正电源送至中性点不接地变压器的零序电流保护。不接地的变压器零序电流保护的零序电流继电器不会动作，常闭触点闭合。小母线A的正电源经零序电压继电器的常开触点、零序电流继电器的常闭触点起动有较短延时的时间继电器KT2经较短时限首先切除中性点不接地的变压器。若接地故障消失，零序电流消失，则接地变压器的零序电流保护的零序电流继电器返回，保护复归。。若接地故障没有消失，接地点在接地变压器处，零序电流继电器不返回，时间继电器KT1一直在起动状态，经过较长的延时KT1跳开中性点接地的变压器。 零序电流保护的整定计算： 动作电流： (1)与被保护侧母线引出线零序电流第三段保护在灵敏度上相配合，所以 (2)与中性点不接地变压器零序电压元件在灵敏度上相配合，以保证零序电压元件的灵敏度高于零序电流元件的灵敏度。 设零序电压元件的动作电压为U dz.0，则 U dz.0=3I0X0.T 零序电流元件的动作电流为 动作电压整定：按躲开正常运行时的最大不平衡零序电压进行整定。根据经验，零序电压继电器的动作电压一般为5V。当电压互感器的变比为nTV时，电压继电器的一次动作电压为 U dz.0=5n TV 变压器零序电流保护作为后备保护，其动作时限应比线路零序电流保护第三段动作时限长一个时限阶段。即 灵敏度校验：按保证远后备灵敏度满足要求进行校验 返回 第二节微机保护的硬件框图简介 微机保护硬件示意框图如下图所示。
间隙保护国家有关规定 根据国家电力公司制定的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》〔国电发［2000］589号〕和有关网局《110-220KV变压器中性点过电压保护方式规定》，现摘录如下： 1、当220KV变电站有两台及以上主变运行时，应将其中一台主变高压绕组中性点直接接地。 2、110KV、220KV变压器不接地的中性点应装设间隙或采用避雷器与间隙并联保护方式。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、发生单向接地故障时，间隙不应动作；避雷器应能承受单向接地时中性点的稳态电压升高。间隙的标准雷电波放电电压和避雷器雷电冲击残压应低于变压器中性点雷电冲击耐受水平。 3、220KV变压器〔自耦变除外〕的220KV绕组中性点为110KV绝缘水平〔LI400AC200〕，110KV绕组中性点为60KV绝缘水平〔LI325AC140〕，均应采用钢棒间隙与避雷器并联保护方式。220KV绕组中性点宜选用Y1.5W-144/320型氧化锌，间隙距离宜选用300mm; 110KV绕组中性点宜选用Y1.5W-60/144型氧化锌，间隙距离宜选用140mm。 4、110KV变压器中性点采用以下保护方式 110KV绕组中性点为60KV绝缘水平(LI325AC140),宜选用Y1.5W-60/144型氧化锌避雷器与140mm距离的间隙相并联。 110KV绕组中性点为44KV绝缘水平(LI250AC95),宜选用Y1.5W-60/144型氧化锌避雷器与120mm距离的间隙相并联。 110KV绕组中性点为35KV绝缘水平(LI185AC85),可以采用单独间隙保护，间隙距离宜选用115mm。 有关各方可以根据当地海拔高度和空气湿度放电间隙距离作适当调整。 5、棒间隙采用φ16mm镀锌圆钢，端部形状接近半圆无棱角〔不允许焊接铜球〕，尾端应有螺纹以便调节，间隙应水平布置以防止雨水短接。避雷器应加装放电记数器，以便于巡视人员监视。 6、变压器不接地的中性点应增设间隙〔过流、过压〕保护，当系统单向接地且失去接地中性点时，间隙过电压保护经0.3～0.5秒时限动作并跳开变压器各侧断路器；低压侧有发电电源的应在变电站装设解列装置，其中3U O取自于高压母线，动作时限应与间隙保护动作时间相配合。
主变零序电流和间隙电流保护 问：主变零序电流和间隙电流保护为什么不能同时投入？同时投入会有什么后果？ 答：中性点零序CT接在变压器中性点套管出口，间隙ct接在间隙前面，但是在中性点零序CT的后面，即使中性点断 开，间隙击穿后造成中性点零序TA流过电流，零序过流 保还是会误动。 中性点过流保护是在中性点直接接地时系统发生接地故 障时动作，间隙保护则是在中性点经间隙接地时，系统发 生接地故障时中性点过电压击穿放电间隙时动作，中性点 过流保护定值很高，而间隙保护定值很小。因此在中性点 接地刀闸在合时，要退出间隙保护，防止误动。不过一般 都设有靠中性点接地刀闸辅助接点闭锁的间隙保护，当中 性点接地刀闸在合时，间隙保护自动退出。 二者起的作用不一样，一个是直接接地用，一个是非直接 接地用 楼上说的有道理 1、无论直接接地还是非直接接地，都要躲过不平衡电流 2、现在做的好的，就如楼上所说，通过中性点地刀辅助 触点自动切换，但也有不少的厂采用人工去切换 3、二者起的作用一样，都是在系统发生单相接地故障时， 要切除变压器；当然，可能别的保护会起作用 大家说的挺好，学习了，间隙和零序电流保护的作用从系 统图上看比较容易理解。中性点直接接地时，间隙零序起 不到保护作用，为了防止误动，应该退出；而中性点不接 地时，零序电流没有通路不起作用的，也是为了防止误动， 应该退出的。 中性点接地刀合的时候，不会有间隙零序电流的，不合的 时候才有，而间隙零序整定值比零序小，且没有延时（一
般零序过流都带延时的），所以是可以同时投入的，不影 响保护正确动作。 一个直接接地系统，间隙保护在中性点失去时起作用 间隙零序动作包括有间隙零电流和零序电压达到定值,在 地刀合上时是没有零序电压的,所以不会动作,只是为保险 起见,一般人为将它退出;而零序过流整定值较大,地刀没合 时,即使零序间隙击穿也不回启动,所以,一般零序过流在地 刀合上时很多地方的规程不要求停用. 一个在变压器中性点接地时投入，一个在中性点不接地时 投入，要看变压器的运行方式的 今天去武垣站干活，发现在220KV侧中性点保护间隙后面串有一个CT，以前220KV 站里从没有见到过，问了几个人都不知道是干什么的，估计是零序电流保护。回来上网上搜了搜，原来是间隙电流保护，下面说一下间隙电流保护和零序电流保护： 目前大电流接地系统普遍采用分级绝缘的变压器，当变电站有两台及以上的分级绝缘的变压器并列运行时，通常只考虑一部分变压器中性点接地，而另一部分变压器的中性点则经间隙接地运行，以防止故障过程中所产生的过电压破坏变压器的绝缘。为保证接地点数目的稳定，当接地变压器退出运行时，应将经间隙接地的变压器转为接地运行。由此可见并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。 中性点零序CT一般在变压器中性点套管内，而间隙CT一般在间隙后面。当变电站的母线或线路发生接地短路，若故障元件的保护拒动，则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开，如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中，此局部系统变成中性点不接地系统，此时中性点的电位将升至相电压，分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏，中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前，可靠地将变压器切除，以保证变压器的绝缘不受破坏。 中性点直接接地时间隙保护起不到作用，为了防止误动应该退出；而中性点不接地时，零序电流没有通路，零序电流保护不起作用，为了防止误动，应该退出， 间隙零序过压的问题
变压器中性点间隙接地 在电力系统故障中，非对称三相故障可以分解出正序分量、负序分量和零序分量，而变压器线圈中性点接地通道就是零序电流途径通道，零序保护装置是根据零序电压和零序电流大小有选择地切除故障变压器。 110kV、220kV是供电网络的主要电压等级，由于电压很高, 中性点一般采用直接接地方式，由于继电保护整定配置及防止通讯干扰等方面的要求，为了限制单相短路电流，其中有部分变压器采用中性点不接地方式。【限制单相短路电流的目的：1、使单相短路电流不大于三相短路电流，因选择设备均按三相短路电流来校验的，以防损坏。2、控制单相短路电流的数值和在系统中的分布，满足零序保护的需要。3、减少不对称的单相短路电流对通信系统的干扰。】而为了防止中性点不接地，变压器中性点电压在故障时升高伤害变压器绝缘，所以不直接接地的变压器中性点采用间隙保护。当中性点电压升高时，空气间隙被击穿引燃电弧，将中性点接地。当电压降低后，电弧熄灭，中性点又不接地了。如果在这个间隙保护回路上加一个电流互感器，在保护动作时，电流流过发出信号，如果其他保护没有正确动作，电流一直持续，经过一定延时，也能动作跳开开关。110KV、220KV、330KV、500KV电力变压器中性点必须安装间隙接地保护装置，从而实现变压器中性点接地运行或不接地运行2种不同的运行方式。 接地间隙的选择决定保护装置的稳定性。实际工程中的间隙有2种，分别为棒间隙与球间隙。一般来说，棒间隙为极不均匀电场，放电电压不稳定，分散性大，从而决定了其保护性能差。球间隙为均匀电场，放电电压稳定，分散性小，保护性能好。基于此，变压器中性点间隙接地保护装置主要采用球形放电间隙方式，比惯用的棒形放电间隙放电电压准确率高、分散性小、特性稳定，与避雷器特性及主要变压器的绝缘配合精确、充分有效，热容量大，不易烧损。提高了保护安全性和保护效果。
变压器零序保护 变压器零序保护适用于110kV及以上电压等级的变压器。主变压器零序保护由零序电流、零序电压、间隙零序电流元件构成。根据变压器中性点接地方式的不同，设置不同的保护形式。 1．变压器中性点直接接地时的保护 变电站单台或并列运行的变压器中性点接地运行时，其接地保护一般采用零序电流保护，可从变压器中性点处零序电流互感器上取得零序电流。正常情况下，零序电流互感器中没有电流，当发生接地短路时，有零序电流通过，使零序保护动作。一般零序电流保护方式由两段构成。 2．中性点可接地也可不接地运行的变压器零序保护 为了限制短路电流并保证系统中零序电流的大小和分布不受系统运行方式变化的影响，变电站中通常只有部分变压器的中性点接地。变压器中性点不接地的运行方式有时根据需要也可以切换为中性点接地运行方式。 (1)全绝缘变压器。全绝缘变压器除了装设零序电流保护作为变压器中性点直接接地运行时的保护外，还应增设零序电压保护，作为变压器中性点不接地运行时的保护。 (2)中性点设有放电间隙的分级绝缘变压器。中性点设有放电间隙的分级绝缘变压器，除了装设零序电流保护作为变压器中性点直接接地运行的保护外，还应增设零序电流电压保护，作为变压器中性点不接地运行时的保护。 变压器中性点接地运行时，零序电流保护投入；变压器中性点如不接地运行，当电网发生单相接地故障且失去中性点时，中性点不接地的变压器中性点将出现零序电压，放电间隙击穿，间隙零序电流启动，跳开变压器，将事故切除，避免间隙放电时间过长。如果万一放电间隙拒动，则零序电压启动将变压器切除。 (3)中性点不设放电间隙的分级绝缘变压器。对中性点不设放电间隙的分级绝缘变压器，其中性点绝缘水平较低。为了防止中性点绝缘在工频过电压作用下损坏，当发生接地故障时，应采用零序电压保护先断开中性点不接地的变压器，后采用零序电流保护断开中性点接地的变压器。
主变零序保护的配置原则 110kV直接接地电力网中低压侧有电源的变压器，中性点可能直接接地运行，也可能不接地运行。对这类变压器，应当装设反应单相接地的零序电流保护，用以在中性点接地运行时切除故障；还应当装设专门的零序电流电压保护，用以在中性点不接地运行时切除故障。（高压侧为单电源，低压侧无电源的降压变压器，不宜装设专门的零序保护）保护方式对不同类型的变压器又有所不同，下面分别予以说明。 一、全绝缘的变压器。 当变压器低压侧有电源且中性点可能不接地运行时，还应增设零序过电压保护。 全绝缘变压器为什么还要装设零序过电压保护?根据《电力设备过电压保护设计技术规程》SDJ 7-79，对于直接接地系统的全绝缘变压器，内过电压计算一般为3(——最高运行相电压)。当电力网中失去接地中性点并且发生弧光接地时，过电压值可达到3.0，因此一般不会使变压器中性点绝缘受到损害；但在个别情况下，弧光接地过电压值可达到3.5，如持续时间过长，仍有损坏变压器的危险。由于一分钟工频耐压大于等于3.0，所以在3.5电压下仍允许一定时间，装设零序过电压保护经0.5s延时切除变压器，可以防止变压器遭受弧光接地过电压的损害。其次，在非直接接地电力网中，切除单相接地空载线路产生的操作过电压，可能达到4.0及以上。电力网中失去接地中性点且单相接地时，以0.5s延时迅速切除低压侧有电源的变压器，还可以在某些情况下避免电力设备遭受上述操作过电压的袭击。此外，当电力网中电容电流较大时，如不及时切除单相接地故障，有发展成相间短路的可能，因此，装设零序过电压保护也是需要的。 在电力网存在接地中性点且发生单相接地时，零序过电压保护不应动作。动作值应按这一条件整定。当接地系数≤3时，故障点零电压小于等于0.6，因此，一般可取动作电压为180V。当实际系统中＜3时，也可取与实际值相对应的低于180V的整定值。 二、分级绝缘的变压器。对于中性点可能接地或不接地运行的变压器，中性点有两种接地方式：装设放电间隙和不装设放电间隙。这两种接地方式的变压器，其零序保护也有所不同。 1. 中性点装设放电间隙。放电间隙的选择条件是：在一定的值下，躲过单相接地暂态电压。一般≤3，此时，按躲过单相接地暂态电压整定的间隙值，能够保护变压器中性点绝缘免遭内过电压的损害，当电力网中失去接地中性点且单相接地时，间隙放电。 对于中性点装设放电间隙的变压器，要按本规范4.0.9条的规定装设零序电流保护，用于在中性点接地运行时切除故障。 此外，还应当装置零序电流电压保护，用于在间隙放电时及时切除变压器，并作为间隙的后备，当间隙拒动时用以切除变压器。 零序电流电压保护由电压和电流元件组成，当间隙放电时，电流元件动作；拒动放电时，电压元件动作。电流或电压元件动作后，经0.5s时限切除变压器。 零序电压元件的动作值的整定与本条第一款零序过电压保护相同。 零序电流元件按间隙放电最小电流整定，一般取一次动作电流为100A。 采用上述零序电流保护和零序电流电压保护时，首先切除中性点接地变压器，当电力网中失去接地中性点时，靠间隙放电保护变压器中性点绝缘，经0.5s延时再由零电流电压保护切除中性点不接地的变压器。采用这种保护方式，好处是比较简单，但当间隙拒动时，则靠零序电流电压保护变压器，在0.5s期间内，变压器要随内过电压，如系间歇电弧接地，一般过电压值可达3.0，个别情况下可达3.5，变压器有遭受损害的可能性。 2. 中性点不装设放电间隙。对于中性点不装设放电间隙的变压器，零序保护应首先切除中性点不接地变压器。此时，可能有两种不同的运行方式：一是任一组母线上至少有一台中性点接地变压器，二是一组母线上只有中性点不接地变压器。对这两种运行方式，保护方
浅谈间隙零序过流保护的意义 陈长松 仪征化纤动力生产中心 摘要：防止主变中性点分级绝缘受到危险的雷电、工频过电压及谐振过电压损坏，采用避雷器、零序保护和间隙保护三者相结合的保护方式，从而提高供电质量的可靠性。 关键字：中性点零序过流保护间隙零序保护避雷器 一、间隙零序过流保护作用 主变中性点放电间隙和零序保护电流互感器及中性点避雷器三者的作用都是保护变压器中性点绝缘，防止过电压，它们的关系是：１、当中性点刀闸接地时，放电间隙与避雷器均不起作用；２、当中性点刀闸断开后，放电间隙与壁画器有一个互相配合的关系，也就是当中性点电压逐渐升高到一定电压值时放电间隙先击穿，如此时电压降低，则避雷器就无需动作了，如电压继续升高，则避雷器就要动作。放电间隙的作用就是防止避雷器的频繁动作，以延长避雷器的寿命；３、110KV及以上系统中性点的间隙保护主要是：为了防止过电压。因为在这种电压等级的设备由于绝缘投资的问题所以都采用分级绝缘，在靠近中性点的地方绝缘等级比较低。如果发生过电压的话会造成设备损坏，间隙保护可以起到变压器绕组绝缘的作用，当系统出现过电压（大气过电压、操作过电压、谐振过电压、雷击过电压等）时，间隙被击穿时由零序保护动作，间隙未被击穿时有过电压保护动作切除变压器。 二、现场情况 目前我公司有两个110kV系统降压站即一总降和二总降。一总降共有四台主变，分别带10kVⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段，四台主变都是不接地运行方式，只有在停送电的情况下，中性点接地刀闸才合上，正常运行时，中性点刀闸是断开位置。四台主变没有安装间隙过流保护。见下图：
一总降110kV一次系统图 二总降共有两台主变分别带10kＶⅠ、Ⅱ段，两台主变是中性点放电间隙和零序保护电流互感器及中性点避雷器三者相结合的保护方式。二总降两台主变的一次接线方式见下图 二总降就是这两种保护是并存的，如在中性点接地系统中，如果将主变中性点接地刀闸拉开时，主变零序电流保护就不起作用，当线路发生故障时，这时主变间隙零序保护就承担起接地保护的重任。 三、技改技措 采用分级绝缘主变的不接地中性点在运行中将受到雷电、操作及工频过电压的作用，需要采用避雷器或间隙保护，间隙保护防止主变中性点绝缘受到危险的工频过电压及谐振过电压损坏，而采用避雷器不能对此类过电压进行有效
低压侧中性线零序电流保护使用商榷 低压接地故障保护的设置应能防止人身间接电击以及电气火灾、电气设备损坏、线路损坏等事故。低压侧中性点直接接地的变压器，低压侧单相接地短路应选择下列保护方式，保护装置应带时限动作于跳闸。 一、用高压侧的过电流保护： 高压侧过电流保护灵敏性符合要求时，对低压侧单相接地短路的保护作用。用于校验高压侧过电流保护灵敏性的低压侧短路电流，仅取变压器低压侧母线上的短路电流，也就仅能可靠地保护到变压器低压侧母线。距离变压器再远的低压侧，短路电流小至灵敏性不符合要求时，该处及以远线路处的接地故障就保护不到。高压侧的过电流保护，对低压侧接地短路的保护范围是有限的，并不能保护全低压系统。 二、低压侧中性线上的零序电流保护： 变压器低压侧中性线上所设置的零序电流保护的一次动作电流，应躲过正常运行时，变压器中性线上流过的最大不平衡电流。按国家标准 GB1094-1-5《电力变压器》规定：应不超过变压器额定电流的25%。变压器低压侧低压配电回路一般较多，变压器低压侧中性线上的零序电流保护的一次动作电流整定值大，灵敏度低保护范围小；整定电流值小，灵敏度
高保护范围大。零序保护的一次动作电流整定值大，如仅保护低压母线，则与高压侧的过电流保护重复；整定电流小，保护可深入到个别配电线路不长回路的末端，但也未必能保护到截面远距离回路末端，也不能保证保护全低压系统；不论整定电流大小，选择性很差。低压系统中，只要有一回路的接地故障，变压器零序保护动作，使该变压器全部低压系统停电，扩大了停电范围，各回路全部停电，故障发生在哪一回路，一时难以确定，故障点查找困难，排除故障时间长。从保护分工的角度要求，各保护应对其后的设备、线路起保护作用，保护上下级的整定值、动作时限达到协调配合，才能达到保护可靠、有选择、速动的要求。有一些地区，中性点直接接地的变压器，变压器中性点引出两条母线，一条母线同相母线一同设至变压器低压总断路器，在低压屏底部接地并分设N母线和PE母线；另一条母线在变压器下就近直接接地，这样使单相接地故障电流将通过两条母线回流至变压器中性点，套在变压器中性线上的零序电流互感器中，未流过全部故障电流，零序电流互感器测得的故障电流不准确，保护动作也不可靠。中性点直接接地的变压器中性点不应直接就近接地，应同相母线一同敷设至变压器低压屏底接地。 三、低压侧断路器的三相电流保护： 在变压器低压侧设有各级低压断路器，变压器低压侧的总断路器，一般均选用较先进的带智能控制器的框架式断路器，智能控制器有过载长延时、短路短延时、短路瞬时、接地故障保护功能。低压各配电出线回路还设有分回路断路器，大容量配电回路也会选用带智能控制器的框架式断路
2．1介绍常规变压器间隙保护的原理及整定原则 按照变压器中性点过电压保护设计原则，对110kv、220kv有效接地系统中可能形成的局部不接地(如中性点接地变压器误跳闸)或低压侧有电源或电动机的不接地变压器的中性点，应装设放电间隙和间隙零序保护，在间隙放电时，应由主变压器高压侧中性点间隙接地零序保护动作切除短路点。主变压器高压侧中性点间隙接地零序保护应分别整定计算中性点间隙零序过流保护和中性点间隙零序过电压保护。 (1)中性点间隙接地零序过流保护动作电流计算 动作量取自间隙接地回路零序电流互感器T A．的二次电流3I0，其值当考虑间隙电弧放电因素时，根据运行经验取一次动作电流为100A，时间取O．3s，保护动作跳变压器三侧开关。 (2)中性点间隙接地零序过电压保护动作电压计算 当系统失去直接接地中性点，而又发生单相接地时，此时Tv开口三角形绕组出现的电压(Tv不饱和时)3u0为300v，但实际上当3u0为200v时，Tv已开始饱和(电磁型TV测量回路的伏安特性，根据实测为：Tv二次绕组加电压70v时，绕组励磁电流为20A，即饱和电压约为70v)。所以系统失去直接接地的中性点，而又发生单相接地时，Tv开口三角形绕组饱和电压3u0约为210v，所以当系统失去中性点直接接地，而又发生单相接地时，规程上规定零序过电压保护动作电压整定3u0为180v，动作时间应躲过暂态过电压时间，可整定T为O．3—0．5s，保护动作跳变压器三侧开关。 2．2 A变电站的间隙零流保护的误动分析 具体系统如图1所示。该站为有两台110kV不接地变压器，通过35kv负荷侧联络线连接一并网小由源F1有110kv两路丰电源A和B 线。当 动作，也经O．3s跳两台主变三侧开关。虽然电源线A故障跳闸后，经1s重合成功，但此时变电站已全所失压。从这次事故过程分析，可以看出：由于常规按整定设计规程，间隙电流一次动作值取100A、O，3s，与上一级线路零序电流二段整定时间相同，因此在有效接地方式下发生单相接地短路时，变压器间隙电流保护动作时间躲不过上一级线路后备保护动作时间，而造成误动，结果延长了停电时间，极大地影响了供电可靠性。 2.3变电站变压器的现场运行方式的几种情况 110kv变压器均为不接地运行方式，上级电源线装设的能切除接地故障保护有零序电流保护、高频或纵差的全线速动保护，零序电流保护II段时间大部分为O．3s。当变压器的上级电源线发生接地故障时，系统会出现过电压，考虑当变压器的间隙击穿时，会引起系统零序电流变化。对于只装设零序电流保护没有装设高频纵差等快速保护的电源线来说，零序电流I段定值时间一般为0s，个别线路由于特殊运行方式带150ms延时，如果此时流过电源线的零序电流能达到本线零序电流I段定值，则本线的零序电流I段动作，此时由于变压器间隙零流时间为0.3s，还来不及动作，然后电源线可以靠重合闸恢复供电，这种情况下不用考虑变压器间隙零流保护同上级电源线零序电流保护配合；如果流过电源线的故障电流只能达到本线零序II段电流定值，则在电源线的零序电流II段保护和变压器的间隙零序保护的时间均为O．3s的情况下，电源线和变压器的保护将会一起动作，造成误动。这时需考虑变压器间隙零流保护同上级电源线零序电流保护相配合整定；如果上级电源线装设了高频或纵差的全线快速保护，当本线任意处发生接地故障时，不管变压器间隙击穿与否，电源线的快速保护会无时限地切除故障，而下级变压器的间隙保护为O3s，这种情况下变压器的间隙电流保护将不会误动。各站变压器间隙保护原理各不相同，分为两种情况：一种是间隙零压和零流的时间是共用的；一种是间隙零压和零流的时间是各自独立的。鉴于变压器的绝缘安全，间隙保护的时间不宜给太长，而且有些变压器保护装置的间隙零压和零流的时间是共用出口的，可考虑将间隙零流的时间抬高到O．5s，来同上级电源线零序II段时间配合。 3继电保护整定配合改进 通过上述分析和研究可知，按照目前常规的变压器的间隙电流整定，在小电源上网条件下，很有可能出现保护失配误动，造成停电事故。近年随着变压器制造工艺和质量的提高，变压器中性点绝缘水平得到加强，为改进间隙电流保护整定配合，防止保护误动创造了有利条件。针对上述问题，现提出如下解决措施。 通过对如上变电站的运行情况及故障分析，校核了所有变压器电源线的保护配置情况，现将变压器间隙电流保护作如下整定配合改进：上级电源线装设高频或纵差的全线速动保护的变压器，其间隙电流保护不会误动，定值按规程整定，不作变动；上级电源线没有装
、间隙过流和零序过压，是保护设备本身引出线上的接地短路故障的，一般是作为变压器高压侧110--220千伏系统接地故障的后备保护．零序电流保护，是变压器中性点接地运行时的零序保护；而零序电压保护是变压器中性点不接地运行时的零序保护；间隙过流则是用于变压器中性点经放电间隙接地的运行方式中． 零序过流保护，一次启动电流很小，一般在100安左右，时间约 0．2秒．零序过压保 护，按经验整定为二倍额定相电压115，为躲过单相接地的暂态过压，时间通常整定为0．1-- 0．2秒．变压器220KV侧中性点放电间隙的长度，一般为325毫米，击穿电压的有效值为 127．3千伏，当中性点的电压超过击穿电压时，间隙被击穿，零序电流通过中性点，保护时间整定为 0．2秒．在发生单相接地故障时，接在电流互感器上的单相接地电流继电器和零序电压继电器动作，启动时间继电器，时间继电器以整定的时限，通过信号继电器，发出信号和断开接地变压器各侧断路器 110kV线路接地故障时,电源侧为直接接地系统,对侧主变中性点不接地,此时,主变中性点会产生多高电压,主变间隙零序与对侧线路保护如何配合?望高人指点!!! 主变间隙零序与对侧线路保护不需配合，因不是同一系统。主变间隙零序电压一般整定180V, 0.5S. 主变间隙零序电压一般整定110KV系统150V, 0.5S.220KV系统180V,
0.5S. 中性点不接地的主变单相接地中性点理论上产生100V零序电压 中性点直接接地的主变单相接地中性点理论上产生300V零序电压 主变中性点电压在主变非接地时为300V左右，接地时为173左右，反映中性点非直接接地的间隙零序电压所以设定为180V，考虑到雷击过电压、操作过电压等情况，设定时间为 0.5S。 最近我也研究了变压器的间隙保护： 1.从零序序网图可以分析，尽管你提到的变压器中性点不接地，但它仍然处在一个接地系统中（其上级变压器110kV侧接地），所以当线路系统发生基地故障时，本变压器零序电压（PT开口三角电压）是100V。为了防止系统感应过电压、雷击过电压等的误动作，所以整定为150V（对于220kV变压器为 180V）； 2.对于时间定值，我建议你与上一级线路的接地距离II段、零序过流II段等伸入变压器的线路保护段配合，这样可以防止当由于雷击等原因造成线路保护与间隙保护同时动作，即使线路重合成功，由于变压器间隙保护动作将变压器切除，重合闸已经没有意义了。 3.希望小兄弟咱能一起探讨，期待你的信息。 [16楼][继保工人累]于2010-9-22 16:17:07对文章回复如下： 不接地变中性点零序电压一次值应为接地点零序电压，约为110kV // 方向阻抗继电器的最大动作阻抗(幅值)的阻抗角，称为它的最大灵敏角φs 被保护线路发生相间短路时，短路电流与继电器安装处电压间的夹角等于线路的阻抗角ΦL，线路短路时，方向阻抗继电器测量阻抗的阻抗角φm，等于线路
变压器需要配备零序保护的三种情况 零序保护分为零序电流保护和零序电压保护，通常会配以继电器或微机保护装置进行电路的保护。正常情况下，三根线的向量和为零，零序电流互感器无零序电流。当人体触电或者其他漏电情况下：三根线的向量和不为零，零序电流互感器有零序电流，一旦达到设定值，则保护动作跳闸。变压器需要配备零序保护的情况一般有三种： 1. 变压器高压侧中性点直接接地运行 对变压器高压侧中性点直接接地的自耦变压器和三绕组变压器采用零序过电流保护，取自变压器中性点的零序CT安装无方向零序保护，在主变两侧分别装上零序保护，了为满足选择性可增设零序方向元件。方向元件用各断路器侧CT的自产零序电流。主变中性点零序电流互感器的极性接线可以将中性点零序电流保护指向本侧母线或主变侧。采用断路器处的零序电流保护，和一般高中压侧方向指向各自的母线，但当中压侧不无源时，高压侧零序方向可指向主变。指向母线保护的范围以为断路器电流互感器安装处开始，需要与线路零序保护配合。指向主变变压器，需要主变压器另一侧出线的接地保护相配合。采用主变中性点处地零序电流保护，则保护范围比断路器处零序电流保护比要宽一些。小浪底目前运行的主变中性点零序电流保护无方向，这样的整定配合比较清晰方便，一是限制跳开母联断路器，二是限制跳开本侧开关。 2. 多台变压器同时运行，只需要1-2台接地运行 若不止一台变压器时，运行方式往往只允许1-2台接地运行，设计采用中性点零序电流继电器与经相邻变压器中性点零序电流继电器控制的零序电压继电器配合使用的变压器保护方案，保护回路设计先跳中性点不接地变压器，然后中性点跳直接接地的变压器，以防止不接地系统故障点的间歇性弧光过电压危及电气设备的安全。为避免全厂所有变压器全部被切的严重后果，保护时间应逐级配合，先断开母联或分断路器，再经零序电压元件跳开中心点不接地主变，最后经零序电流元件跳开中性点接地主变。 3. 变压器中点有可能接地运行 对中性点有可能直接接地运行，也有可能不接地运行的主变，因失去接地中性点引起的电压升高，应装设相应的保护装置。在直接接地时用零序电流保护。在中性点不接地时用零序电压保护或装设放电间隙保护，放到间隙保护起到过电压保护的作用，当放电间隙被击穿形成零序电流通路时，利用接在放电间隙回路的零序电流保护，切除该变压器。变压器采用放电间隙保护，放电间隙装于变压器中性点与地线之间、有棒形、球形、角形等多种形式，实际安装中可以棒形用得最多，零序电压保护动作电压按发生单相接地故障时保护安装处可能出现最大零序电压整定。
变压器零序保护和间隙保护的配合 多台变压器并列运行时只允许一台变压器中性点直接接地。当发生接地故障时，中性点直接接地的变压器零序电流保护首先动作，若故障仍未切除，再由零序过压保护进行切除。故单从零序保护选择性判断保护选择性不高。现结合我公司关于主变保护的整改计划，对多台变压器并列运行时发生接地故障时的动作逻辑进行叙述。 标签：选择性；列运行；零序保护；间隙保护 2013年6月8日接到广州中调下发流溪河电厂涉网安全检查后整改计划，其中针对主变保护提出加装间隙CT以完善间隙零序过流回路，健全主变不接地保护。现结合我厂两台主变并列运行的运行工况对并列运行变压器接地故障的正确切除进行分析。 1 保护原理 当中性点直接接地系统中发生接地短路时，将出现很大的零序电流，利用零序电流来构成接地短路的保护，具有显著的优点，被广泛应用在110kV及以上电压等级的电网中。而当中性点不直接接地时，若发生单相接地时，其他两相的对地电压要升高倍，对绝缘水平不高的设备构成安全威胁，因此为了防止故障进一步扩大造成两点或多点接地短路时，应由间隙保护及时反应。 2 我厂主变零序与间隙保护现状介绍 流溪河发电公司升压站主接线为单母线运行，无母线联络开关（如图1所示）。 两台主变压器并列运行，正常运行工况下一台主变中性点直接接地，另外一台主变中性点不接地。两台主变后备保护装置均配有接地保护（即零序过流保护）和不接地保护（即间隙保护），中性点接地的主变投入零序过流保护，中性点不接地主变投间隙保护。当发生接地时由于电厂系统内存在一中性点接地，故零序过压不会突变过高而达到整定值，此时故障由中性点接地主变的零序过流保护功能跳开本侧开关。若故障未被消除，此时运行中的变压器中性点不接地，而使非故障相相电压升至倍，主变绝缘将承受倍电压冲击考验。而此时由于整个电厂运行小系统中无中性点接地，故由间隙保护进行保护，切除故障点。 现阶段主变保护装置存在以下三点弊端：两台主变保护装置在故障发生时零序过流保护无选择性，正确率为50%。 切除中性点接地的主变后，若故障仍存在则中性点不接地主变绝缘承受倍电压冲击考验，对主变安全运行构成威胁。