110kV变压器中性点过电压保护-5页文档资料

2016年第8期总第185期江西电力·2016JIANGXI ELECTRIC POWER0引言当电力系统正常运行时，因为三相对称，变压器中性点电位为零。

但是，当高压输电线路发生非全相运行情况时，变压器中性点会产生过电压，如果线路参数和变压器励磁电感匹配时，将会造成铁磁谐振，此时变压器中性点过电压将更高[1，2]。

目前国内外的文献对非全相运行时变压器中性点过电压分析的较少，本文运用图解法详细论述了非全相运行时变压器中性点过电压的产生机理，给出了变压器中性点的理论计算公式以及各种运行情况下变压器中性点过电压值。

利用电磁暂态分析程序ATP 对某110kV 系统进行建模仿真，计算了非全相运行时变压器中性点过电压，仿真结果和理论分析值完全一致，证明了文章所提理论的正确性。

当把变压器切除，线路于是变成了空载线路。

本文运用图解法和解析法对空载线路非全相运行时开断相上的电压进行了详细的分析，两种方法所得分析结果完全一致，证明了本文所提理论的正确性。

1非全相拉合闸（包括断线）引起的过电压系统在非全相运行时，比如采用单相重合闸或熔断器的线路，在单相操作或非全相熔断时，或者采用同期性能不良的断路器在切合线路时，中性点会出现异常的过电压，此时若有铁磁谐振，中性点过电压会十分严重[3，4]。

1.1输电线路的正序电容和零序电容为方便论述，下面以空载线路为例，如图1所示。

作者简介：李博江（1988-），男，工学博士，研究方向为电力系统过电压保护，高压绝缘放电，气水两相流体放电。

摘要：为了限制短路电流和满足继电保护整定的需要，在110kV，220kV 系统中，只有部分变压器中性点接地运行。

当输电线路非全相运行时，不接地变压器中性点会产生过电压。

本文详细论述了在非全相运行时变压器中性点过电压的产生机理，通过理论推导得到了变压器中性点过电压值的理论计算公式，理论分析表明：当一相断开，单端供电且电源中性点不接地时，空载变压器中性点电位将达到0.5倍的相电压；当两相断开，单端供电且电源中性点不接地时，空载变压器中性点电位将达到相电压。

110～220kV变压器中性点保护间隙距离计算选择发布时间：2023-04-28T03:53:58.669Z 来源：《工程建设标准化》2023年1期1月作者：徐衍超1,罗晓波2 [导读] 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，徐衍超1,罗晓波2(1.金风低碳能源设计研究院（成都）有限公司，四川成都 610041)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。

中将要采用的按照国标生产的分级变压器 中性点
不超过3。 在这种极限情况下， 一相接地时中性点的
稳态电位 Uo为:
Uo=
3
2 +3
叽 =0.6 Ug= 35% U xz .
(4)
绝缘的冲击耐受电压肯定大于 185 kV， 并不需要在 间隙旁并联金属氧化物避雷器。
3 中性点 间隙保护配置
3. 1 变压器中性点间隙值的确定
(2) 经验算如断路器操作中因操动机构故障出
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 及220 kV 变压器的中 性点绝缘， 宜在
中 性点装设间隙。 (3) 有效接地系统中的中性点不接地的变压 器， 如中性点采用分级绝缘且未装设保护间隙， 应在 中性点装设雷电过压保护装置， 且宜选变压器中性 点金属氧化物避雷器。 发现规程推荐中性点保护以间隙为主， 只有在 未装设间隙的情况下才需要装设中性点避雷器。 另据国网公司 《 十八项电网项目 重大反事故措 施》 (试行) 规定: “ 为防止在有效接地系统中出现孤
根据中华人民共和国现行的电力行业标准， 我 国 110 kV 系统中变压器中性点一般采用直接接地 或经低阻抗接地， 部分变压器中 性点也可不接地。 系 统运行中出现于设备绝缘上的过电压有: 暂时过电 压(工频过电 谐振过电压) 、 压、 操作过电压和雷电过 电压。 如何防止这些过电 压对于变压器绝缘的破坏，
收稿 日期 :2007 - 09- 16
护应采用棒间隙保护方式。 对于110 kV 变压器， 当 中 性点绝缘的冲击耐受电压蕊185 kV 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
数配合应进行校核。 间隙动作后， 应检查间隙的烧损 情况并校核间隙距离” 。 根据现行国标 GB1094- 85 《 电力变压器》 及

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。

采 用Ｙ Ｗ一 ２１６型 避霄 器 ，其 额定 电压 为７ Ｖ， ７ ／８ ２ｋ
雷 电冲击 残 乐 为 ｌ６ｋ ８ Ｖ，雷 电 冲击耐 压 耐 １１ ＝ ．Ｘ （ ． ＋ ５ ＝ ４ ． ｋ Ｉ 即设 备 的雷 电耐 受 电压水平 １１ １ ）２ １ Ｖ Ｉ ６ ， 为２ １ Ｖ 即可 满 足要求 ， ４．ｋ ６ 小于 ２ ０ｋ 中性点 耐 ５ Ｖ的
１１ １ ０ ｋ ． Ｖ变压 器 中性 点的 绝缘 水 平 １
阀式 避雷 器 。其余 变 压器 采用 无 间隙金 属氧 化锌 避 雷器 （ Ａ）ＭＯ 参 数 的 型号 集 中选 择 Ｙ１ Ｗ一 ２ ＭＯ ， Ａ ． ７／ ５
１６ ８ 和Ｙ１ Ｗ一 ３２ ０ ． ７ ／０ ，并 非根 据 中性 点 绝缘 水 平 进 ５
级 的变压 器２ 台 ，４ｋ 等 级 的变压 器６ 台 过 电压 ７ ４ Ｖ ８
而对避 雷器并联 间隙 的保 护方式未 加评议 。 本文通 过 对渭 南 电 网１０ｋ 系统 变 压器 中性 点过 电压保 护 方 Ｖ １
式 的调查 统计 ， 合对变 压器 中性点 的绝缘 水平 和过 结
表 １ １ ０ｋ 变 压 器 中 性 点 的 绝 缘 水 平 Ｖ １ ｋ ｖ
２ 过 电压 分 析
在实 际运 行 中 ，变压 器 中性 点 常见 的过 电压 主
要 有 雷 电过 电压 、系统 单相 接地 在 中性 点引 起 的过 电压及 非全 相 运行 在 中性点 引起 的过 电压 等 。
行 选 择 。２０ 年 以来 ，渭南 电网新 投及 正在 设计 的 ０８ １０ Ｖ ｋ 变压 器 中性 点 全部 采用 ＭＯ 并 联 间隙 的保 护 １ Ａ
方式 ， 统计 情况 见表 ２ 。
国产 １０ｋ 变 压器 通 常为 分级 绝缘 结 构 ， １￣ １ Ｖ 表 ３ Ｊ ，

62.3 − j5.2 116.9 + j17.5
董家溪
6 + j0.6
69.3 + j3.2 苗儿石
松树桥
C12
Rk1 Lk1
Rk2 Lk2
C11
T
C22
一次侧 Ck1
Ck2 二次侧
C11
C22
C21
图 2 变压器高频模型 Fig. 2 Wide band model of transformer
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， 110 kV 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。为此使用 PSCAD/EMTDC 软件计算了重庆电网一个 110 kV 系统中不
容 C12。电容参数取自实际变压器的数据。 1.3 计算条件和方法
本文共计算如下几种过电压： 1）有效接地系统下各处发生单相接地故障时， 各不接地主变中性点工频过电压，及系统失去接地 中性点后发生单相接地故障时不接地主变中性点 的工频过电压。 2）非全相运行过电压，需要分类计算，按以 下的情况来分类计算：①线路断线在中性点产生的 过电压；②断路器非全相分合闸在中性点产生的过 电压；③非全相运行时，空载变压器中性点上可能 产生的铁磁谐振过电压。 3）操作过电压，分为单相重合闸及三相合空 线 2 种情况，过电压取 98%统计值。 4）雷电过电压，及考虑加装不同型号避雷器 后的限压效果。
线路参数：取自重庆电网实际数据。 变压器参数：由于变压器中性点的过电压有高 频分量，所以变压器模型采用了图 2 所示的高频模 型。变压器的工频特性用经典变压器模型(由 T 表 示)和漏阻抗(Rki，Lki，i = 1,2，1、2 分别表示一次 侧和二次侧)模拟。经典变压器模型考虑了变压器的 磁路耦合、铁损和铁心饱和特性。用集中参数电容 表示绕组容性耦合对高频特性的影响。其中包括一 次线圈对地电容 C11、二次线圈对地电容 C22、一二 次绕组匝间电容(Ck1，Ck2)、一二次线圈之间杂散电

110kV变压器中性点过电压的计算及其保护策略朱高波【摘要】在110kV变电站中，为了满足继电保护整定和限制单相短路电流的需求，采用变压器高压侧中性点不接地运行方式或部分变压器中性点不接地运行方式，这样的运行方式会使不接地变压器中性点在某种情况下产生过电压，进而引起绝缘损坏、跳闸等故障，有必要制定有效的保护配置方案。

为此，本文简要分析了110kV变压器中性点过电压，并以某110kV变电站为例，借助PSCAD/EMTDC软件计算了该变电站系统的不接地变压器中性点的过电压，然后提出了可行、适用的变压器中性点保护配置方案，以充分发挥保护策略在防治绝缘损坏、跳闸故障上的积极作用。

【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2015(000)023【总页数】2页(P76-77)【关键词】110kV变压器;变压器中性点;过电压;计算;保护策略【作者】朱高波【作者单位】国家电投江西江口水电厂，江西新余338025【正文语种】中文【中图分类】TM862近年来，我国电网建设规模逐步扩大，电网内电源点增加、电压等级升高等现象越来越普遍，对系统运行设备的承载能力、抗短路能力提出了更高要求，这一要求在110kV电力系统中体现的更明显。

我国的110kV变电站系统属于有效接地系统，但是实际运行中，为了满足继电保护整定和限制单相短路电流的要求，其中有部分变压器中性点采用不接地运行方式，一旦发生单相接地短路故障、遭受雷击，极容易造成中性点过电压，对绝缘造成损坏，而110kV变压器大多是分级绝缘，需要采用一定的保护策略来抵制过电压对变压器绝缘的损坏。

因此，提出了本文论题，对110kV变压器中性点过电压的计算及其保护策略进行了扼要分析。

在不接地运行方式下，110kV变压器中性点的过电压主要有两大类，即雷电过电压、内部过电压，它们产生的原理各不相同。

雷电过电压，是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，进而产生雷电过电压，其计算公式如公式（1）所示。

中性 点 电位 升高 的稳 态值 Ｕ。 Ｕ Ｋ（ Ｋ＋２ 。 中 ｕ ）其
为相 电压 ， Ｋ＝Ｘ。Ｘ 。 Ｘ 分别 指 电 网 的零序 电 ／ （ 和
将过 电压保 护和 二次 继 电保护相 配合 。
Ｋ ｅ ｏ ｄ ｇ ａ ｅ ｎ ｕ ａｅ ｒ ｎ ｆ ｒ ｅ ； ｅ ｔａ ｏｎ ； ｒｅ ｔｒ ｄｓ ｈ ｒ ｅｓ ａ ｅ￣ｅａ ｒ ｔｃｉｎ ｙ ｗ ｒ ｓ： ｒｄ ｄ ｉ ｓ ｌｔｄ ｔａ ｓｏ ｍ ｒ ｎ ｕ ｒ ｌ ｉｔ ａ ｒ ｓｅ ； ｉｃ ａ ｇ ｐ ｃ ｒｌｙ ｐ ｏｅ ｔ ｐ ｏ
以 下条 件 ：（ ） １ 冲击 放 电 电压 应 低 于变 压 器 中性 点冲
击 耐 压 ；（ ） 弧 电压 应 大于 电 网单相 接 地 而 引起 的 ２灭
操 作过 电 压和 变 压 器 高 压 侧 （１ｋ 系统 ） 相 接 地 １０ Ｖ 单
引 起过 电压对 中性 点绝 缘 破 坏 ， 变 电站设 计 中都要 在
绝 缘 变 压器 中性 点可 直 接接 地 运 行 ， 也可 不接 地 运行
的方 式 。 分级 绝缘 变 压器中性 点 出现过 电压情 况 时 ， 保
护通 常 采用 变 压器 中性 点 装设 避 雷 器和 放 电 间 隙， 其
中避 雷器 主要 是 防止 雷 电过 电压 ； 隙保 护 主要 防止 间 变 压器 中性 点绝缘 遭受 危险 的工频 过 电压及 谐振过 电
（ ｎ ｈ ｔ ｏ ｈ ｍｉ ａ ｎｄ ｓ ｒ ｍ ｐ ｎ Ｌａ ｈ ３ ０６ Ｃｈ ｎ Ｌａ ｚ ｏｕ Ｐｅ ｒ ｃ ｅ ｃ ｌＩ ｕ ｔ ｙ Ｃｏ ａ ｙ， ｎｚ ｏｕ ７ ０ ０， ｉ ａ） Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ａ ｅ ｒ ｐ ｓ ｓｏ ｅｖ ｈａ ｅｐ ｏ ｅ ｔｏ ｆ ｅ ｔａ － ｐ ｉｔｏ ｈ ｒ ｎ ｆ ｒ ｒｆｏ ｉ ｓ ｌｔ ｎｌｖ ｌ ｓ ｒ ｃ ： ｅｐ ｐ ｒｐ ｏ ｏ ｅ ｖ ｒ ｏ ｇ ｒ ｔｃｉｎｏ ｕ ｒ ｌ ｏｎ ｆ ｅｔａ ｓｏ ｍｅ ｒ ｍ ｕａ ｉ ｅ ｅ ｎ ｔ ｎ ｏ

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。

所 以 ，中性 点棒 一 联保 护 间 隙的工 频 击 穿 电 并
压 应 该满 足 ：
工磐
一 ｊＵ
（ １ ）
式 中 ： 为 棒一 联 保 护 间隙 的工 频 击 穿 电压 有效 并 值 ； 为空 气 间隙工 频击 穿 电压 的标 准偏 差 ， 般 取 一
００ ； 。 ．３ Ｋ 为安 全 系数 ， 般 取 １ ５ Ｋ 为气 象 修 正 系 一 ． ；： ０
ห้องสมุดไป่ตู้
虑 了这 个 因素 ， 并且 在正 常情 况 下 ， 压器 中性 点 变
的绝 缘 完全 可 以耐 受 此 时 的过 电压 ， 因此不 需 要保
护。
击耐 受 ２ ０ｋ 对 中性 点 绝缘 进行 避 雷器 带并 联保 ５ Ｖ，
护 间隙进 行 保 护 ， 要 确定 间隙 长度 及避 雷 器 动作 需 电压 。根 据 其 电路 结 构建 立 Ｐ Ｃ Ｓ ＡＤ仿 真 计 算模 型 如 下 ： 连 变 电站 出线 仅 １条 ． 线 路 长 达 ２ ０ ｍ 祁 且 ５ｋ （ １ ０ ｋ 的默里 线 和 ８ ．０ ｋ 的祁 默 线１ １ ． ７ｍ ７ ０ ３ １ｍ ５ ，做 出 ５ 集 中参 数 Ｐ 模 型 串联进 行模 拟 ． 中祁 默 线使 个 Ｉ 其
５ ％冲击 放 电电压 ； ｏ为 变压器 中性点 冲击耐 受 电 ０ ＵＬ
下 ， 联 保 护 间隙 不应 造成 继 电保 护 动作 ｆ 并 ５ 。根据
此 原则 ：
２ 实例计算与分析
青 海 省祁 连 变 电站 拟 采用 ｌ０ｋ ｌ Ｖ变 压 器 高压
（ ）系统 以有效 接地 方式 运 行发 生单 相接 地故 １ 障时， 中性 点棒一 联保 护 间隙不应 该动 作 。因为此 并 类 故 障 发生 比较频 繁 ， 压器 的设 计 中已经 充 分考 变 侧 中性 点 不接 地运 行方 式 ， １ Ｖ变压 器 高压 侧 中 １ ０ｋ 性点 的绝 缘 水平 为 １ｒ ｎ工频 耐压 ９ Ｖ．雷 电 冲 ｉ ａ ５ｋ

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。

商都县长胜梁科智华远风电厂110kV升电站工程110KV变压器及主变放电间隙技术规范书供货范围一览表：（含备品备件）交货期：2012年10月10日交货地点及方式： 110kV变电站现场，投标单位负责将变压器卸到变压器基础台面上。

第一章总的部分本技术规范书所列之技术条件为本工程最基本技术要求，投标方应根据本技术要求向需方推荐成熟、可靠、技术先进的产品和系统方案，本技术规范书所提技术参数和功能要求、性能指标等为满足本工程需要而必须的最基本要求。

本技术规范书应满足除供方在投标技术报告中提出的各项技术指标外未详细提及的技术指标，性能要求应不低于有关的中华人民共和国国标、电力行业标准、IEC标准。

当某项要求在上述几种标准中不一致时，需方有权利要求供方选择最严格要求供货。

制造厂家应采用国内最先进的生产工艺进行生产，符合国家最新颁布的有关技术标准的要求。

如已颁布最新标准，以新标准为主。

不能因本技术规范书的遗漏、疏忽和不明确而免除向需方提供最好的原料、质量及服务的责任。

倘若发现有任何疏漏和不明之处，供货单位应及时通知设计单位和需方，在差异问题未纠正之前进行的任何工作均应由供货厂家负责。

一、参照标准1、国内标准：GB/T 17468—1998《电力变压器选用导则》GB1094.1—1996《电力变压器》中的生产规范要求；GB 1094.1-1996《电力变压器第一部分总则》GB 1094.1-1996《电力变压器第一部分温升》GB1094.2—1996《电力变压器》中温升的生产规范要求；GB1094.3—2003《电力变压器》中绝缘水平和绝缘试验的生产规范要求；GB1094.5—2003《电力变压器》中承受短路能力的生产规范要求；GB/T6451—1999《三相油浸电力变压器技术参数和要求》中的生产要求；JB/T 10088-1999 《6～220kV变压器声级》中的规范要求；GB311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》GB6434《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》GB/T15164《油浸式电力变压器负载导则》GB4109《高压套管技术条件》GB763《交流高压电器在长期工作时的发热》GB16847《保护用电流互感器暂态特性技术条件》GB/T4365-2003《电工术语电磁兼容》GB5273《变压器、高压电器和套管的接线端子》GB2536-90《变压器油》GB7449《电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则》GB156《标准电压》GB191《包装贮运标志》GB5027《电力设备典型消防规程》GB14109《交流电压高于1000V的套管通用技术条件》GB10237《电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙》《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》国家电网公司2005年6月14日发布。

张 建 学 ，孙 红梅 。 ，王 永 新
（． 永 济供 电 支公 司 ， 山 西 永 济 １ ０ ４ ０ ；２ 运 城 供 电分 公 司 ，山 西 运 城 ４５０ ． ０４０） ４ ０ ０
摘要 ：阐述 了 １ ０ｋ 变压 器 中性 点 绝缘及 接地 方 式 ，对 系统 单相 接 地故 障时 变压 器 中性 点过 电 １ Ｖ
截波 耐 受 电压 分 别 为 １ ０ ｋ ８ Ｖ、２ ０ｋ ５ Ｖ、３ ５ｋ ２ Ｖ，
ｂ ）保护 间 隙 的放 电 电压 应 大 于 因 电 网一 相 接
地 而 引起 的 中性 点 电位 升高 的暂 态 最 大值 。 ，以
免 继电保护误 动 。
Ｕ。 一 （ ＋ｙ （ ／ （ ＋ ）， １ ） ， ， ２ （） １
１ １ ０ｋ １ Ｖ变 压 器 中性 点 绝 缘及 接 地 方 式
国产 １ ０ ｋ 变压 器 一 般 采 用 分 级 绝 缘 结 构 ， １ Ｖ
中性点 绝 缘 有 ３ Ｖ、４ Ｖ、６ Ｖ 电 压 等 级 ， ５ｋ ４ｋ ０ｋ
压器 中性点 的过 电压保 护通 常采 用水 平棒 间 隙的保
收 稿 日期 ：２ １ — ２ ０ ，修 回 日期 ：２ １ — ５ ２ ０ ００ — ３ ０ ００—４
器 中性点 装设 以下 保护 ［ 。 ４ ］
ａ ）中性 点装 设 放 电 间 隙 时 ，应按 规 定 装 设 零 序 电流保 护 ，并 增设 反应 零序 电压 和 间隙放 电 电流 的零序 电流 电压 保护 。当电力 网单 相接 地且失 去接 地 中性 点 时 ，零序 电 流 电压 保 护 约 经 ０ ３ ． ． ～０ ５Ｓ 时 限动 作 于断开 变压 器各侧 断路 器 。 ｂ ）中性 点不 装 设 放 电间 隙 时 ，应 装 设 ２段 零 序 电流保 护 和 ｌ 零序 电流 电压 保护 。零 序 电流保 套 护第 １ 设 置 １ 时 限 ，第 ２段设 置 ２个 时限 ，当 段 个

110kV变压器中性点接地方式与保护配置分析刘丛然;刘健;龙家文【摘要】电力系统中变压器中性点的接地方式和保护配置,是一个关系到电网安全运行的综合性问题,它与电压等级、电网结构、绝缘水平、供电可靠性等都有密切的关系.我国1 10kV及以上电网一般采用大电流接地方式,即中性点有效接地方式,发生单相接地故障时,暂态过电压水平较低,故障电流较大,继电保护迅速动作于跳闸以切除故障.主要研究分析了110kV变压器的接地方式及保护配置,并根据大港油田某变电站发生的实际案例来详细分析故障发生的过程及保护配置的必要性.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2014(052)006【总页数】3页(P100-102)【关键词】变压器中性点;间隙;避雷器;零序保护【作者】刘丛然;刘健;龙家文【作者单位】大港油田电力公司生产调度中心,天津300280;大港油田电力公司生产调度中心,天津300280;大港油田电力公司生产调度中心,天津300280【正文语种】中文【中图分类】TM7321 前言在110kV及以上电压等级电网系统中，电力变压器是电力生产的核心设备，其成本较高，为了减少成本，减小变压器的内绝缘尺寸从而使整个变压器的尺寸缩小，变压器普遍采用分级绝缘结构，其特点是中性点的绝缘水平低于三相端部出线电压等级的绝缘水平。

在部分变压器中性点接地的电网中，接地短路故障是较常见的故障(约占故障总数的85%以上)。

当系统发生接地故障，中性点接地的变压器跳开后，电网变成不接地系统，电网零序电压升高或谐振等都会使不接地变压器中性点遭受过电压，从而危及变压器的中性点绝缘。

因此，处于该系统中运行的大型变压器必须装设中性点保护[1]。

2 变压器中性点接地方式2.1 变压器中性点接地系统的优缺点对电源中性点接地系统，若发生某单相接地，另两相电压不升高，这样可使整个系统绝缘水平降低；另外，单相接地会产生较大的短路电流，从而使保护装置(继电器、熔断器等)迅速准确地动作，提高了保护的可靠性。

110kV和220kV变压器中性点过电压保护方式的选择Selection of over-voltage protective schemes on 110kV and 220kV transformer neutral陆国俊(广东省广电集团公司广州分公司，广州，510600)摘要对110kV和220kV变压器中性点过电压产生原因进行分析，提出过电压保护配置的原则，并在间隙动作试验数据的基础上，对各种保护方式进行分析对比，提出选择意见。

Abstract Analyzed the over-voltage creation on 110kV and 220kV transformer neutrals，offer the principal of over-voltage protection, Based on the gap discharge test data，compared with diversified protective schemes，selection opinion are given.关键词变压器中性点保护方式选择Key words transformer over-voltage protective schemes selection0 引言由于系统运行需要，110-220kV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，绝缘水平相对薄弱，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。

1 变压器中性点过电压的产生1.1 雷电波的影响雷电波对变压器中性点的影响可以变压器绕组的波过程进行分析，变压器绕组的等值电路可用图l表示，其中C0表示绕组单位长度的对地等值电容，K0表示绕组单位长度的匝间互电容，L0绕组单位长度的等值电感。

1.1.1 波过程的起始电压分布在波过程起始状态中，可以忽略电感和线路波阻的影响。

项进行配合应是我们考虑 的方 向。 下面介绍采用无间隙氧化锌避雷器 ＋棒 间隙 ＋零序过压 、
间隙电流保护方案的一些考虑 。
（ １ ）遵循 Ｊ Ｂ ｆ ５ ８ ９ ４ — ９ １ 《 交流无间 隙金属氧化 物避雷器使
用导则》 的原则 ， 在保证雷 电冲击残压 满足要求的前提下 ， 对可 能不接地的 １ １ ０ ｋ Ｖ分级绝缘变压器 ， 选择 中性 点无间隙氧化锌
的过 电压保护设备要能全面避免主变遭受过 电压 的损伤。
２ 、 关 于避 雷 器 的 保 护 作 用
（ ２ ） 其伏 、 秒特性是一条 较陡 的带 区， 在持续时 间很短 的雷 电过 电压作用 时的放 电电压 ，要 比作用 时间长 的工频放电电压 要高 的多 ， 存在和变压器的伏秒特性配合难的问题 。 （ ３ ） 由于放 电间隙放电的弧 电阻很小 ， 在放 电后形成波尾极
从上面简单分 析可 以看 出，单一避雷器 和单一放 电间隙保
护主变 中性点绝缘 是不可取 的，如何利用各 自的长项而避开短
避雷器的额定电压 如果 比上述值选择低 了 ，阀式避雷器将 在线路单相接地主变失 去中性点 的过 电压出现后无法灭弧而爆 炸。 对无间隙氧化锌避雷器 ， 同样将使其在一次过电压下 吸收能 量过 多而劣化损坏 。反之 ， 额定电压过高 ， 则相应 的冲击放 电电 压和残压将增大 ， 保护设备 的限压效果变坏 。 从上面的过 电压情
棒一棒放 电间隙属极不均匀 电场 ， 放 电间隙对雷电过电压 、
操作 过电压和工频过 电压均有保护作用 。 《 交流电气装置 的过 电
压保护和绝缘配合》 中指 出： “ 应 避免在 １ ｌ Ｏ ｋ Ｖ及 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 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 １ １ ０ ｋ Ｖ 及 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 变压器不接地 的中性点应装设间隙” 。 放电间隙也有如下弱点 。 （ １ ）放电间隙的放 电电压的分散性较大 ，放电后不 能熄灭

110K V分级绝缘变压器中性点保护间隙配置0 引言变压器中性点接地的配置原则是在有效接地系统发生单相接地故障时系统的中性点不允许失地，且必须保证其有效性(X0/X1<3)。

对不接地的分级绝缘变压器中性点因绝缘水平的要求，通常接有相应的避雷器及保护间隙，所以，中性点保护间隙应从继电保护和过电压保护两方面考虑。

装并联间隙的初衷是防止避雷器在内部过电压下动作承受不住而爆炸，损坏主变及附近设备，因而要求间隙的配合特性是：在雷电过电压作用时避雷器动作，间隙不动作;在内部过电压作用时避雷器不动作，间隙动作，两者的分工是清晰的。

间隙要满足动作值和不动作值两个条件，这种要求对220kV变压器中性点易办到，而对110kV变压器中性点则较难。

以往按电力试验单位提供的间隙尺寸装配，并不要求再做试验，试验室提供的数据是分别施加工频和雷电波测试到的，与实际运行工况相差很大。

在多雷区，变电所近区线路单相接地时，大气与内部过电压往往同时出现，叠加后传递到并有间隙的中性点，既不是纯工频也不是标准雷电波。

在试验室得出的两项独立的数据很难代表所遇到的真实情况。

另外，空气间隙受气象条件、电极形状及本身放电电压的离散性的影响，可*性较差，至少广东省的运行经验证实了这一点。

这里还应强调的是，水电生字(78)184号文(附件)下达之后，在不需要加装棒间隙，错误地认为加上间隙总会有好处，再加上继保配置不当，所有的因素累积到一起，间隙误动造成主变跳闸和10 kV母线停电事故。

可以统计出珠海地区在四年内雷电期间110kV线路单相接地时，间隙共动作11次，误动率占100%，没有装间隙的却是平平安安。

1 中性点间隙与继电保护110kV及以上电是有效接地系统，今日电结构通常由220kV变电所以辐射状向110kV变电所供电。

110kV接地的中性点设置在220kV变电所的220/1l0 kV 降压变压器上，是零序电抗的主通道，是保证系统有效性(X0)的主导成分，是不允许失地的。