变压器内部过电压

变压器内部过电压

变压器运行中产生的过电压在变压器中破坏绝缘有两种 情况：一是击穿绕组之间、绕组与铁芯之间或绕组与油箱之间 的绝缘〃造成绕组短路或接地；二是在同一绕组内将与匝间或 段与段间的绝缘击穿〃造成匝间短路。

内部过电压

内部过电压是由电网内部能量转化或传递过程中产生 的〃其幅值与电网的额定电压成正比关系〃是超高压电网中危 害较大的过电压〃主要有两种

一）〃切除空载变压器产生的操作过电压〃

空载变压器在正常运行时表现为一激磁电感 实验研究表明：切断100A 以上的电流时〃开关触头的电弧通常都是在工频电流自然过 零时熄灭的〃此时等值电感中储藏的磁场能量为零〃在切除过 程中不会产生过电压。但在切除空载变压器时〃由于激磁电流很小〃一般只有额定电流的 0.5％ ～ 4％ 〃而开关中的去游离作用又很强〃故当电流不为零时就会发生强制熄弧的切流 现象。这样电感中储藏的能量就将全部转变为电场能量〃从 而产生这种切除空载变压器过电压。

切空变过电压的产生原因及过程

通常，线路断路器是用来快速而安全地切断强大的感性短路电流(一般达10-100kA )的，当切断这种短路电流时，由于电源供给能量很大，还以维持电弧电压，在绝大多数情况下，电弧都是在工频电流自然过零时熄灭。此时，电感中的磁场能量为零(即无截流)，不会产生过电压，但是在切断电感电流时，由于能量较小，通常弧道中的电离并不强烈，电弧很不稳定，加上断路器的去电离作用很强，会在工频电流过零前使电弧电流被突然截断，强制熄弧。电弧电流的这种突然截断现象称为“截流”，截流是产生切断宽载变压器过电压的根本原因。截流时，虽然被截断电流本身的数值并不大，但其变化率

dt di l 却很大，因此使变压器绕组的感应电压dt di L l

可达到很高的数值。

截流现象的产生是由于断路器切断电路时，触头间去电离作用出现冲击性的不均匀变化，引起电路中发生振荡所到致，因此，截流值的大小与电路参数，断路器类型及其灭弧性有等因素有很大关系。

切断空截变压器的截流过电压的形成过程可同等效电路进行分析（如图1），其中bB 为激磁电抗(因激磁电抗较漏抗大得多，可将漏抗略去)，C B为变压器本身及连接母线等的对地电容。

图1 切断空载变压器时等值电路

在未断开前，电路在工频电压作用下，开关中流过的电流i为变压器空载电流i L与寄生电容C B中电流i C的向量和，因C B很小，可略去，即i=i L+i C≈i L，断路器在工频电流自然过零时熄灭电弧，这时电感上的电压U L和电容上电压U C都恰好是工频电压最大值，熄弧时刻电感中磁能等于零，电容不可能从其它方面再得到能量，故电容上电压最大值不超过工频电压。但在切断空载变压器中，由于激磁电流很小，一般只是额定电流的1-4%，主断路器切断小电流时开关中去流离作用很强，会在电流不为零时发生强制熄弧的截流现象（如图2）。

图2 截流现象

被截断时i C的瞬时值为i0，这时电感中贮存的能量将全部转变为电能，它将对C B充电，使电容上电压急剧上升。电容上电压上升(其数值决定于电感中的磁场能量)，当其全部

磁场能量转变为电容上的电场能量时，电容上电压便达最大值。电感电容上的电压相等，略去截流

时电容上的能量。U Cmax = i 0B B C L (i 0为被截断时i L 的瞬时值，B

B C L 为变压器的特性阻抗)，由此可见，截流瞬时值的电流i 0愈大，变压器激磁电感L B 愈大，则磁场能量愈大，使目样的磁场能量转化到电容上，可以产生更高的过电压，一般情况下，i 0虽不大，只有几安到几十安，可是变压器的特性阻抗很大，达几万欧，因而造成很高的过电压。

断路器性能对切断空载变压器过电压的影响

由于切断空载变压器过电压与截流值成正比，因此截断电流愈大，过电压就愈高，断路器的截断电流主要由下列因素决定。

1、断路器的开断性能

断路器的开断电流I k 增大时，截断电流I j 递增率却愈来愈小；开断电流较小时，截断电流也很小，过电压不会太高，近代高压变压器采用高质量的冷轧硅钢片作铁芯，空载时励磁电流很小，一般只有额定电流的0.5%左右，切断空载变压器时，过电压不高，发生事故的可能性极小，而采用普通硅钢片的旧式变压器，其励磁电流甚至可达额定电流的5% ,截断电流较大，因而多造成过电压事故。

2、断路器切断小电流电弧的性能

对于某一类型的断路器来说，最大可能截断的电流有一定的限度，而且基本保持恒定。少油断路器允许的截断电流比较大，可达几十安，SF 6断路器和真空断路器的截断电流较小，一般在几安以下，当允许的截断电流大于励磁电流时，则截流发生在励磁电流的幅值处因而产生较高的过电压。随着励磁电流的增大，截流时刻推迟若励磁电流很大，则将在励磁电流的零点附近,甚至到通过零点时才断开,过电压将降低或不发生。若励磁电流很小,则即便在电流幅值时截断,也不会产生很高的过电压。所以，在某一励磁电流数值下会有较大的截流数值，因而对应最高数值的过电压。

3、油断路器在小励磁电流灭弧能力较弱，截断电流较小，过电压倍数也低，而切断小电流电弧性能好的真空断路器，由于截流能力强，切空变压器过电压就较高。在较大励磁电流励磁电流时，由于两种断路器的灭弧能力差不多，所以过电压倍数几乎相同。

4、断路器重燃的影响，在断路器切断变压器过程中，由于开断的变压器侧有很高的过电压，而电源侧是工频电源电压，因此当触头间分开的距离还不够大时，在较高的恢复电压作用下，可能发生重燃。在重燃过程中.变压器侧的能量要向电源释放,可使其减少,因而降低

了过电压幅值。相对少油断路器与SF6断路器比较而言，少油断路器的分闸时间较SF6断路器长，分断速度慢，重燃次数，因而相比较产生的过电压幅值较小。

断路器重燃能使切断空载变压器过电压降低，但同时与提高断路器的断流总量和限制节断空载线路过电压对断路器性能的要求是矛盾的，然而，断路器的主要使命是切断短路故障，所以在断路器选配上还应力求提高触头间的灭弧强度，以增大其断流容量为主。

结论

对切断空载变压器所产生的过电压，因其有频率高，持续时间短，能量小限制较易，可采取其它有效措施加以限制。因此，可使用带并联电阻的开关，并联电阻能够使变压器的磁场能量得以释放，或采用防护大气过电压的避雷器来限制

二〃）谐振过电压.

由于电网中电感和电容参数在特定条件配合下发生谐振而引起的由于变压器各段绕组的等值回路为电感、电容与电阻〃这样的回路具有固定的自然谐振频率〃基范围很宽〃约为数千赫兹至几百千赫兹〃且其中60％以上都小于100kHz〃回路的Q 值最高约为30〃衰减系数为0.7 ～0.9〃很小〃当受到特殊激发后〃如电网由于操作或故障引起过电压〃且满足以下情况：

(1) 电网来的过电压频率与变压器的自然谐振频率一致；

(2) 过电压与额定电压的幅度相比〃接近标准值；

(3) 衰减小〃衰减时相临电压峰值系数ΔI>0.8；

(4) 过电压持续时间合适时〃就有可能在局部绕组产生谐振过电压〃造成变压器故障。

分类：

(1) 线性谐振过电压。

(2) 铁磁谐振过电压

(3) 参数谐振过电压

（时间有限〃只做了铁磁谐振的详细介绍）

铁磁谐振过电压原理

铁磁谐振仅发生在含有铁芯电感的电路中。当电感元件带有铁芯时（如变压器、电压互感器等），一般都会出现饱和现象，这时电感不再是常数，而是随着电流或磁通的变化而变化，在满足一定条件时，就会产生铁磁谐振现象。铁磁元件的饱和特性，使其电感值呈现非线性特性，所以铁磁谐振又称为非线性谐振。

为探讨铁磁谐振过电压最基本的特性，可利用图1的L-C串联谐振电路进行分析。假

设正常运行条件下，其初始感抗大于容抗（ωL > 1/ωC ），电路不具备谐振的条件，而电感线圈中出现涌流时就有可能使铁芯饱和，感抗下降，使ωL = 1/ωC ，满足串联谐振条件，产生谐振。

图1 串联铁磁谐振电路

图2为铁芯电感和电容上的电压（U L 、U C ）（有效值）随电流变化的曲线。U C 为一直

线；在铁芯为饱和时U L 基本上是一直线，当电流增大，铁芯饱和后，电感值减小，U L 不再是

直线，因此两条伏安特性曲线必相交，这时产生铁磁谐振的前提。产生铁磁谐振的必要条件：ωL 0 > 1/ωC ，（空载变压器）L 0为未饱和时的电感值。

图2串联铁磁谐振电路伏安特性曲线

铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象。

三、铁磁谐振过电压危害

铁磁谐振过电压分为工频、分频和高频谐振过电压，常见的为工频和分频谐振。当电压互感器的激磁电感很大时，回路的自振频率很低，可能产生分频谐振；当电压互感器的铁心激磁特性容易饱和时或系统中有多台电压互感器、并联电感值较小、回路自振频率较高时，则产生高频谐振。

工频和高频铁磁谐振过电压的幅值一般较高，可达额定值的3倍以上，起始暂态过程中的电压幅值可能更高，危及电气设备的绝缘结构。工频谐振过电压可导致三相对地电压同时升高，或引起"虚幻接地"现象。分频铁磁谐振可导致相电压低频摆动，励磁感抗成倍下降，过电压并不高，一般在2倍额定值以下，但感抗下降会使励磁回路严重饱和，励磁电流急剧加大，电流大大超过额定值，导致铁心剧烈振动，使电压互感器一次侧熔丝过热烧毁。

四、铁磁谐振过电压防范措施

1、选用励磁特性较好的电磁式电压互感器或只使用电容式电压互感器。

2、在电磁式电压互感器的开口三角形中，加装R≤0.4Xm 的电阻（Xm 为互感器在线电压下单相换算到辅助绕组的励磁电抗）。或当中性点位移电压超过一定值时，以零序过电压继电器将电阻投入一分钟，然后再自动切除，目前设计中一般采取开口三角加消谐器的措施。

3、采取临时的运行操作措施，如投退某些电容电流较大的设备或线路等。

4、电压互感器中性点串入消谐器，其原理是串入一个50 kΩ--100 kΩ的非线性电阻。

变压器的过电压保护

变压器是电网变换电压和传送电能的电气设备，是电网向用户供电的载体，变压器的安全可靠运行情系万家灯火。然而在电网运行中由于诸多原因会产生过电压，而变压器的绝缘水平相对比较薄弱，在变压器损坏的原因中，过电压造成损坏的概率最大。在电网运行中因某种原因产生过电压，必将导致变压器的损坏，其绝缘水平主要由雷电击耐受电压和工频耐受电压来决定。 过电压系指对绝缘有危险的突然电压升高，这种非正常的电压升高，其幅值可达设备额定电压的几倍以上，严重威胁变压器绝缘的安全，若过电压持续时间较长，必将造成变压器的损坏。为确保电网运行中变压器的安全，除选用优质的变压器外，还要对变压器设置合理有效的过电压保护措施。 一、电网过电压产生的机理 电力系统的过电压一般可分为暂时过电压(工频过电压、谐振过电压、弧光接地过电压)、操作过电压、雷电过电压等。暂时过电压主要由单相接地故障、谐振等引起的。谐振过电压是电网中电气设备发生故障，或频繁操作设备引起电网中电感和电容匹配而构成谐振回路，在一定条件激发下产生电能、磁能转换而引起的过电压，如是变压器的励磁电感和对地电容产生的铁磁谐振，其引起的过电压会更高。弧光接地过电压系因系统发生单相接地故障，在接地点因弧光放电而引起的过电压。 操作过电压系因电网状态的突变而引起电磁场能量的急剧变化，或投切大容量设备，或是对设备的操作失误等而引起能量快速释放时产生的过电压。主要表现在空载线路、变压器的开断和重合闸等。 雷电过电压是大气中带有大量正电荷雷云与带负电荷雷云相遇时，发生雷云放电而引起的过电压。雷电过电压可分为直击雷过电压和感应过电压。直接雷过电压是雷云直接对设备、构件等导体的放电产生的，而感应过电压则是电磁场的急剧变化而产生的。 二、电网过电压对变压器的危害 电网中产生的几种过电压，真正对变压器绝缘和保护装置产生影响的，主要取决于过电压的波形。幅值和持续时间。考核设备绝缘水平的电压波形有三种：短波前的雷电波、长波前的操作波和低频电压波。设备绝缘对雷电、操作或工频电压的耐受能力应由相应的波形电压来检验。 在过电压对变压器造成损坏的事故中，雷电过电压导致绝缘击穿损坏的机率最多。当电网遭受雷击时，在线路导线上会产生一种振幅很大，作用时间很短的非周期性脉冲电压波，它以光速沿线传输，先在线路避雷器放电，余波经变压器入地，当余波经变压器保护的避雷器时，将产生电压降(残压)而作用在变压器上。假如变压器与避雷器之间存在一定电气距离，残压在进入前会在这段距离的导线振荡而导致电压的升高，造成加在变压器上电压高于残压，从而对变压器绝缘安全造成威胁。所以在安装变压器的保护避雷器时，应尽量实现避雷器和变压器保持零距离。

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G B311．1—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。 主变压器中性点可能出现的最大暂时过电压见表1。 2．2中性点保护的配置方式 我国变压器中性点保护方式一般有： 单独间隙、单独避雷器、间隙与避雷器并联。下面结合常用中性点避雷器型号，对各种绝缘等级的变压器中性点保护方式（见表2）进行讨论。 2．2．135 kV绝缘等级 35 kV中性点绝缘水平为雷电冲击耐受电压185 k V，工频耐受电压85 k V；考虑安全系数后，绝缘水平为雷电冲击耐受电压111 kV，1 min工频耐受电压73 k V。 单独采用110 mm间隙时，间隙雷电冲击放电电压为93～112 k V，工频放电电压为47～57 k V。雷电冲击放电电压和工频放电电压均小于中性点绝缘水平，中性点有效接地系统最大暂时工频过电压下间隙不动作，中性点不接地系

浅析变压器的过电压现象及其保护措施

【tips】本文由李雪梅老师精心收编，值得借鉴。此处文字可以修改。 浅析变压器的过电压现象及其保护措施 论文导读：变压器运行时，如果电压超过它的最大允许工作电压，称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害，甚至使绝缘击穿。匝间电容相对于对地电容愈大时，则电压的起始分布愈均匀，电压梯度越小，因此增加匝间电容是有效的过电压保护措施。 关键词：变压器，过电压，保护措施 变压器运行时，如果电压超过它的最大允许工作电压，称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害，甚至使绝缘击穿。过电压分为内部过电压和大气过电压两种。输电线路直接遭雷击或雷云放电时，电磁场的剧烈变化所引起的过电压称为大气过电压(外部过电压)；当变压器或线路上的开关合闸或拉闸时，因系统中电磁能量振荡和积聚而产生的过电压称为内部过电压。变压器的这两种过电压都是作用时间短促的瞬变过程。科技论文。内部过电压一般为额定电压的3.0－4.5倍，而大气过电压数值很高，可达额定电压的8－12倍，并且绕组中电压分布极不均匀，端头部分线匝受到的电压很高。因此，必须采取必要的措施，防止过电压的发生和进行有效的保护。 过电压在变压器中破坏绝缘有两种情况，一是将绕组与铁心(或油箱)之间的绝缘高压绕组与低压绕组之间的绝缘(这些绝缘称为主绝缘)击穿；另一种是在同一绕组内将匝与匝之间或一段绕组与另一段绕之间的绝缘(这些绝缘称为纵绝缘)击穿。由于过电压时间极短，电压从零上升到最大值再下降到零均在极短的时间内完成，因而具有高频振荡的特性，其频率可达100kHZ以上。在正常运行时，电网的频率是50HZ，变压器的容抗很大，而感扩ωL很小，因此可以忽略电容的影响，认为电流完全从绕组内部

变压器中性点接地刀闸的操作

变压器中性点接地刀闸的操作 变压器中性点接地刀闸的切换，是变压器操作中的重要内容之一。在电网实际操作中，应注意以下事项： 1．对变压器进行操作前，一般应先推上变压器中性点接地刀闸，操作完毕后，再将变压器中性点刀闸置于系统要求的位置，以防止操作过电压危及设备安全。 2．在三圈变压器高压侧停电，中、低压侧运行的方式下，应推上高压侧中性点接地刀闸。 因为在这种方式下，虽然变压器高压侧开关在断开位置，但其高压绕组仍处于运行状态，为 保证该方式下变压器高压侧发生故障时，零序电流等保护能够正确动作，故应推上变压器中 性点接地刀闸。 3．变压器停电检修时，应拉开其中性点接地刀闸。不论是中性点直接接地还是中性点不接地系统，正常运行中其中性点都存在一定的位移电压，该中性点位移电压在系统发生单相 接地等故障时会增大。如果在停电检修时不将检修设备中性点与运用中设备的中性点断开， 就有可能使这些电压通过中性点传递到检修设备上去，危及人身和设备的安全。因此，拉开 被检修设备的中性点地刀，应作为现场保证安全的技术措施之一予以落实。

4．同一厂站多台变压器间中性点接地刀闸的切换，为保证电网不失去应有的接地点，应采用先合后拉的操作方式，即先合上备用接地点刀闸，再拉开工作接地点刀闸。 5．自耦变压器和绝缘有特殊要求的变压器中性点，应采取直接接地方式，不宜切换。由于自耦变压器的特殊结构，其一、二次绕组之间不仅存在磁的联系，而且还有电的联系，为避免高压侧网络发生单相接地故障时，在低压绕组上出现超过其绝缘水平的过电压，其中性点必须直接接地。对于绝缘有特殊要求的变压器，为防止过电压危及设备安全，其中性点也宜直接接地。 6．对变压器中性点接地刀闸的操作，必须同步进行零序保护的切换。在一、二次切换操作过程中，操作人员必须根据现场变压器零序保护的配置和实际接线，合理安排一、二次操作步骤，严防不合理的操作顺序引发操作事故。 7．变压器中性点接地运行方式的变更，应根据系统总体要求，按照保持网络零序阻抗基本不变的原则，由调度下令进行

变压器的过电压现象及其保护措施

变压器的过电压现象及其保护措施 1 问题提出 变压器运行时,如果电压超过其最大允许工作电压,称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害,甚至使绝缘击穿。过电压分为操作过电压和大气过电压两种。输电线路直接遭雷击或雷云放电时,电磁场的剧烈变化所引起的过电压称为大气过电压;当变压器或线路上的开关合闸或拉闸操作时,因系统中电磁能量振荡和积聚而产生的过电压称为操作过电压。变压器的这两种过电压都是作用时间短促的瞬变过程。 操作过电压一般为额定电压的3.0～4.5倍,而大气过电压数值很高,可达额定电压的8～12倍,并且绕组中电压分布极不均匀,进线端头部分线匝承受的电压很高。因此,必须采取必要的措施,防止过电压的发生和进行有效的保护。 过电压在变压器中破坏绝缘有两种情况,一是将绕组与铁心(或油箱)之间的绝缘、高压绕组与低压绕组之间的绝缘(这些绝缘称为主绝缘)击穿;另一种是在同一绕组内将匝与匝之间或一段绕组与另一段绕组之间的绝缘击穿。 由于过电压时间极短,电压从零上升到最大值再下降到零均在极短的时间内完成,因而具有高频振荡的特性,其频率可达100kHz以上。在正常运行时,电网的频率是50Hz,变压器的容抗很大,而感抗ωL很小,因此可以忽略电容的影响,电流完全从绕组内部流过。 2 原因分析

以下简单说明两种不同类型过电压产生的原因: (1)操作过电压 在一般的电网中,使用的绝大多数是降压变压器,下面以降压变压器空载拉闸操作为例说明操作过电压产生的原因。 根据变压器参数的折算法可知,把二次侧(低压侧)电容折算到一次侧(高压侧)时,电容折算值很小,因此二次侧电容的影响可以略去不计。这就是说,空载时可以忽略二次侧的影响。就一次绕组来说,由于每单位长度上的对地电容CFe''是并联的,故对地总电容值为: CFe=ΣCFe'' 由于一次侧单位长度上的匝间电容Ct''是串联的,故其匝间总电容值为: Ct=1/(Σ1/Ct'') 在电力变压器中,通常CFe>>Ct,所以定性分析时,匝间电容的影响也可略去不计。 空载变压器从电网上拉闸时,如果空载电流的瞬时值不等于零而是某一数值Ia,这时相应的外施电压瞬时值为Ua。于是在拉闸操作瞬间,一次侧电感L1中储藏的磁场能量为1/2(L1Ia2),电容CFe上储藏的电场能量为1/2(CFeUa2)。由于这时变压器的电路是由电感L1和电容CFe并联的电路,故在拉闸操作瞬间,回路内将发生电磁振荡过程。在振荡过程中,当某一瞬间电流等于零时,此时磁场能量全部转化为电场能量,由电容吸收,电容上的电压便升高到最大值Ucmax。 当拉闸操作电流和电容上的电压一定时,绕组的电感愈大,对地

110kV变压器中性点过电压计算及其保护策略

110kV变压器中性点过电压计算及其保护策略 发表时间：2017-08-08T19:52:12.857Z 来源：《电力设备》2017年第10期作者：朱梁 [导读] 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 （国网上海市区供电公司 200080） 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。 在本次的仿真过程中，还发现了变压器110kV侧中性点上产生的电位归零是由于线路中的零序电流在输入中性点与接地点的结合部分时被阻挡了，而且35kV上的中性点出现同样的情况，分析其原因是由于10kV侧的连接形式是采用了三角状连接从而阻挡了零序电流的进入所致。 3.110kV变压器中性点的保护策略 3.1降低110kV变压器中性点的过电压 在确定变压器之间的相隔距离之后，通过电压计算公式我们可以得知，降低正序电流的输出值，能够实现降低变压器中性点的过电压值。那么，为了能够降低正序电流的输出值，我们可以改变变压器的接地形式。在原本的变压器仿真模型的基础上进行改动，让1个变压器中性点接地，而其他部分不改变。那么，110kV电力系统中在输出线路侧出现单相接地短路的时候，未接地的那个变压器中性点产生过电 压的具体数值如表1所示。 （表1，修改过后的变压器110kV侧中性点产生的过电压值） 由此可知，未接地变压器的中性点过电压值不论是在稳态或者是暂态都是有一定程度的降低的。而在加设接地置之后，因为零序阻抗值逐渐的降低，所以线路中零序电流值就会逐渐的增加，一定要对系统中单相接地短路所包含的容量进行准确的计算，并且要把继电保护的整定结构放在考虑范围中。 3.2避雷器的选择 采用避雷器对在单相线路接地事故中变压器中性点产生的暂态过电压进行有效的调控，就需要正确的在变压器中性点上设置合适的避

主变压器中性点零序过流

、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

主变压器中性点过电压保护配置原则

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。 主变压器中性点可能出现的最大暂时过电压见表1。 2．2中性点保护的配置方式 我国变压器中性点保护方式一般有：单独间隙、单独避雷器、间隙与避雷器并联。下面结合常用中性点避雷器型号，对各种绝缘等级的变压器中性点保护方式（见表2）进行讨论。 2．2．135 kV绝缘等级 35 kV中性点绝缘水平为雷电冲击耐受电压185 k V，工频耐受电压85 k V；考虑安全系数后，绝缘水平为雷电冲击耐受电压111 kV，1 min工频耐受电压73 k V。 单独采用110 mm间隙时，间隙雷电冲击放电电压为93～112 k V，工频放电电压为47～57 k V。雷电冲击放电电压和工频放电电压均小于中性点绝缘水平，中性点有效接地系统最大暂时工频过电压下间隙不动作，中性点不接地系统最大暂时工频过电压下间隙动作，满足保护中性点的要求。推荐采用此保护配置方式。 单独采用Y1．5 W－48／109型避雷器时，避雷器可以耐受中性点有效接地系统最大暂时工频过电压，但裕度较小。在中性点不接地系统最大暂时工频过电压下，避雷器可能损坏。 110 mm间隙与Y1．5 W－48／109型避雷器并联时，满足保护中性点要求。但Y1．5 W －48／109型避雷器非标准型号，在避雷器残压作用下，间隙可能同时动作；在中性点工频

电力变压器保护设计规范说明

电力变压器保护设计规范说明 电力变压器保护设计规范（GB／T50062—2008） 4·0·1电压为3～110kV，容量为63MV·A及以下的电力变压器，对下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置： 1，绕组及其引出线的相问短路和在中性点直接接地或经小电阻接地侧的单相接地短路。2，绕组的匝间短路。 3，外部相间短路引起的过电流。 4，中性点直接接地或经小电阻接地的电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压。5，过负荷。 6，油面降低。 7，变压器油温过高、绕组温度过高、油箱压力过高、产生瓦斯或冷却系统故障。 4.0.2容量为0.4MV·A及以上的车间内油浸式变压器、容量为0.8MV·A及以上的油浸式变压器，以及带负荷调压变压器的充油调压开关均应装设瓦斯保护，当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。 瓦斯保护应采取防止因震动、瓦斯继电器的引线故障等引起瓦斯保护误动作的措施。当变压器安装处电源侧无断路器或短路开关时，保护动作后应作用于信号并发出远跳命令，同时应断开线路对侧断路器。 4.0.3对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应装设下列保护作为主保护，且应瞬时动作于断开变压器的各侧断路器，并应符合下列规定： 1，电压为10kV及以下、容量为10MV·A以下单独运行的变压器，应采用电流速断保护。 2，电压为10kV以上、容量为10MV·A及以上单独运行的变压器，以及容量为6.3MV·A及以上并列运行的变压器，应采用纵联差动保护。 3，容量为10MV·A以下单独运行的重要变压器，可装设纵联差动保护。 4，电压为10kV的重要变压器或容量为2MV·A及以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜采用纵联差动保护。 5，容量为0.4MV·A及以上、一次电压为10kV及以下，且绕组为三角一星形连接的变压器，可采用两相三继电器式的电流速断保护。 4.0.4变压器的纵联差动保护应符合下列要求： 1，应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。 2，应具有电流回路断线的判别功能，并应能选择报警或允许差动保护动作跳闸。 3，差动保护范围应包括变压器套管及其引出线，如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。但在63kV或110kV电压等级的终端变电站和分支变电站，以及具有旁路母线的变电站在变压器断路器退出工作由旁路断路器代替时，纵联差动保护可短时利用变压器套管内的电流互感器，此时套管和引线故障可由后备保护动作切除；如电网安全稳定运行有要求时，应将纵联差动保护切至旁路断路器的电流互感器。 4.0.5对由外部相间短路引起的变压器过电流，应装设下列保护作为后备保护，并应带时限动作于断开相应的断路器，同时应符合下列规定： 1，过电流保护宜用于降压变压器。 2，复合电压启动的过电流保护或低电压闭锁的过电流保护，宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。 4.0.6外部相间短路保护应符合下列规定：

110kV变压器中性点过电压保护-5页文档资料

110kV变压器中性点过电压保护 我国主要对于110kV电力系统进行应用，该系统属于接地系统，但位于变电站的部分较短线路由于会受到信号对其的干扰，因此为有效避免干扰，采用了较短线路实行不接地的运行方式。但该方式仍存在一定的弊端，这种运行情况下，雷击以及单相接地短路故障都会使得中性点有电压通过，因此不利于确保其绝缘性，对工作人员以及供电的安全起到一定的威胁性。本文从110kV变压器中性点过电压保护进行了探讨，并做出了详细的分析。 1 110kV变压器中性点绝缘及接地方式 随着当前的不断发展，我国大多采用国产的分级绝缘结构，中性点分为不同的电压级别，从而对于其安全性进行有效的控制。并且国产变压器按照国家规定也对于雷电全波和截波耐受电压进行了合理的设置。110kV 在我国广泛被采用，该系统是大接地的电流系统，对于电流的稳定性有所保证，并且减弱了其他食物对其产生的干扰性，能够良好的对于继电进行保护。在应用过程中大多的110kV变压器中性点可直接接地使用，但部分需要在不接地的情况下对其进行使用。 2分级绝缘变压器中性点的过电压保护方式 在110kV系统的使用过程中存在着不稳定的情况，在局部不接地的位置有电源流过，伴随着磁电感的产生，会对于整个电路造成谐振，从而引发较高的电压经过，分级绝缘变压器在此过程中就会受到较大的影响，甚至会造成绝缘的损坏，对人们的安全造成威胁。因此，通常对于中性点的过电压保护采用水平棒间隙的保护方式。

整个系统中对于变压器的中性点也有着一定的要求。要求其冲击放电的电压不可超过冲击时的耐压值，并且保护间隙放电所产生的电压也应大于其点位上升高过程当中所产生的最大值。 3分级绝缘变压器中性点的保护配置 3.1对于中性点装设放电间隙的保护 在中性点放电的间隙，应进行零序电流的保护，并且设置零序电压的保护，从而使得中性点没有及时起到作用时也对于断路器进行断开。 3.2对于不装设放电间隙中性点的保护 当母线位置上的变压器都不接地运行时，应首先对于变压器进行断开，从而进行有效的保护。 4110 kV系统单相接地故障变压器中性点过电压分析 4.1中性点直接接地变压器 中性点直接接地的变压器固定在地面，其经过的电压都为地电压，甚至在其系统出现故障时都为仍未低电压，不会受到改变。 4.2中性点不接地变压器 在变压器的运行过程当中，中性点的变化与地电压的不对称程度有着明显的关联。经过详细的计算研究，得出结论：在同一个系统当中，母线单相接地时变压器的中性点电压较大，大过母线接地时所通过的电压。在110kV接地系统中，中性点不接地而此时母线出现故障时，此种情况下中性点的电压值为最高。 中性点在不接地的情况下，忽略对地电容的考虑，而只关注电位所引起的变化，并没有电流产生，而考虑进电容条件后，电容电流才会有所产

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)

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

棒间隙要求 （1） 棒间隙应使用直径为14mm 的铜棒，采用水平布置，端部为半球型，表面加工细致无毛刺并镀锌，尾部应留有50mm 螺扣，用于调节间隙距离。 （2） 安装棒间隙时应考虑与周围接地物体的距离大于1m ，接地棒长度应不小于0.5m ，离地面距离不小于2m 。如图1所示： 图1 棒间隙安装示意图 （3） 棒间隙距离根据海拔高度的不同，按下表选取： 不同海拔高度下的间隙距离（参考值）和 试验工频放电电压（以峰值/2方式测量）的10次平均值范围 海拔高度(m) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 220kV 系统中性点间隙距离（mm ） 300 320 340 360 390 410 430 10次放电电压平均值的范围：102±5%kV 110 kV 系统中性点间隙距离（mm ） 110 130 140 150 160 165 170 10次放电电压平均值的范围：60±5%kV （4） 应定期检查棒间隙距离（特别是间隙保护动作后），如不符合要求应及时调整。 （5） 新建工程投产前及主变预试时应进行棒间隙稳态工频放▽ L 1≥1m L 2≥0.5m h ≥2m CT · S ·

变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成

变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保 护的构成 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。这两种保护的原理接线如图E-127所示 中性点直接接地零序电流保护：中性点直接接地零序电流保护一般分为两段，第一段由电流继电器1、时间继电器2、信号继电器3及压板4组成，其定值与出线的接地保护第一段相配合，0.5s切母联断路器。第二段由电流继电器5、时间继电器6、信号继电器7和8压板9和10等元件组成，。定值与出线接地保护的最后一段相配合，以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器，长延时切除主变压器三侧断路器。 中性点间隙接地保护：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。间隙接地保护包括零序电流保护和零序过电压保护，两种保护互为备用。 零序电流保护由电流继电器12、时间继电器13、信号继电器14和压板15组成。一次启动电流通常取100A左右，时间取0.5s。110kV变压器中性点放电间隙长度根据其绝缘可取115~158mm，击穿电压可取63kV（有效值）。当中性点电压超过击穿电压（还没有达到危及变压器中性点绝缘的电压）时，间隙击穿，中性点有零序电流通过，保护启动后，经0.5s延时切变压器三侧断路器。 零序电压保护由过电压继电器16、时间继电器17、信号继电器18及压板19组成，电压定植按躲过接地故障母线上出现的最高零序电压整定，110kV系统一般取150V；

变压器的各类中性点接地知识

变压器的各类中性点接地知识 变压器的各类中性点接地知识？ 1、变压器停送电操作时，其中性点为什么一定要接地？ 答：这主要是为防止过电压损坏被投退变压器而采取的一种措施。 对一侧有电源的受电变压器，当其断路器非全相断、合时，若其中性点不接地有以下危险：（1）变压器电源侧中性对地电压最大可达相电压，这可能损坏变压器绝缘。 （2）当变压器高、低压绕组之间有电容，这种电容会造成高压对低压的“传递过电压”。（3）当变压器高低压绕组之间电容耦合，低压侧会有电压达到谐振条件时，可能会出现谐振过电压，损坏绝缘。 对于低压侧有电源的送电变压器： （1）由于低压侧有电源，在并入系统前，变压器高压侧发生单相接地，若中性点未接地，则其中性点对地电压将是相电压，这可能损坏变压器绝缘。 （2）非全相并入系统时，在一相与系统相连时，由于发电机和系统的频率不同，变压器中性点又未接地，该变压器中性点对地电压最高将是二倍相电压，未合相的电压最高可达2.73倍相电压，将造成绝缘损坏事故。： 2、变压器中性点间隙接地保护是怎样构成的？ 变压器中性点间隙接地保护采用零序电流继电器与零序电压继电器并联方式，带有0.5S 的限时构成。 当系统发生接地故障时，在放电间隙放电时有零序电流，则使设在放电间隙接地一端的专用电流互感器的零序电流继电器动作；若放电间隙不放电，则利用零序电压继电器动作。当发生间隙性弧光接地时，间隙保护共用的时间元件不得中途返回，以保证间隙接地保护的可靠动作。 3、对空载变压器送电时，变压器中性点必须接地。 答案电力系统的暂态稳定是指电力系统在某种运行方式下突然受到大的扰动后，经过一个机电暂态过程达到新的稳定运行状态或回到原来的稳定状态。 答：对空载变压器送电时，若中性点不接地会有以下危险： ⑴变压器电源侧中性点对地电压最大可达相电压，这可能损坏变压器绝缘； ⑵变压器的高、低压绕组之间有电容，这种电容会造成高压对低压的“传递过电压”； ⑶当变压器高、低压绕组之间电容耦合，可能会出现谐振过电压，损坏绝缘。 因此，对空载变压器送电时，变压器中性点必须接地。 4、变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑？ 变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗阻抗基本不变。遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时，应根据规程规定或实际情况临时处理。 变电所有两台及以上变压器时，应只将一台变压器中性点直接接地运行，当该变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器改为直接接地 5、切换变压器中性点接地开关如何操作？

变压器过电压产生的原理

变压器过电压产生的原理 变压器是电网变换电压和传送电能的电气设备，是电网向用户供电的载体，变压器的安全可靠运行情系万家灯火。然而在电网运行中由于诸多原因会产生过电压，而变压器的绝缘水平相对比较薄弱，在变压器损坏的原因中，过电压造成损坏的概率最大。在电网运行中因某种原因产生过电压，必将导致变压器的损坏，其绝缘水平主要由雷电击耐受电压和工频耐受电压来决定。 过电压系指对绝缘有危险的突然电压升高，这种非正常的电压升高，其幅值可达设备额定电压的几倍以上，严重威胁变压器绝缘的安全，若过电压持续时间较长，必将造成变压器的损坏。为确保电网运行中变压器的安全，除选用优质的变压器外，还要对变压器设置合理有效的过电压保护措施。 电力系统的过电压一般可分为暂时过电压(工频过电压、谐振过电压、弧光接地过电压)、操作过电压、雷电过电压等。暂时过电压主要由单相接地故障、谐振等引起的。谐振过电压是电网中电气设备发生故障，或频繁操作设备引起电网中电感和电容匹配而构成谐振回路，在一定条件激发下产生电能、磁能转换而引起的过电压，如是变压器的励磁电感和对地电容产生的铁磁谐振，其引起的过电压会更高。弧光接地过电压系因系统发生单相接地故障，在接地点因弧光放电而引起的过电压。

操作过电压系因电网状态的突变而引起电磁场能量的急剧变化，或投切大容量设备，或是对设备的操作失误等而引起能量快速释放时产生的过电压。主要表现在空载线路、变压器的开断和重合闸等。 雷电过电压是大气中带有大量正电荷雷云与带负电荷雷云相遇时，发生雷云放电而引起的过电压。雷电过电压可分为直击雷过电压和感应过电压。直接雷过电压是雷云直接对设备、构件等导体的放电产生的，而感应过电压则是电磁场的急剧变化而产生的。

《220kV和110kV主变压器中性点过电压保护配置与使用意见》

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。当110kV 变压器中压侧或低压侧有并网小电源时，地调应计算确定该变压器是否需要接地运行，并报省调批准后执行。 二、主变压器中性点过电压保护（一次部分）配置和使用要求 1. 分级绝缘变压器运行时中性点可能不接地的，应采用棒间隙并联金属氧化物避雷器保护。 2. 棒间隙要求 （1） 棒间隙应使用直径为14mm 的铜棒，采用水平布置，端部为半球型，表面加工细致无毛刺并镀锌，尾部应留有50mm 螺扣，用于调节间隙距离。 （2） 安装棒间隙时应考虑与周围接地物体的距离大于1m ，接地棒长度应不小于0.5m ，离地面距离不小于2m 。如图1所示： ▽ L 1≥1m L 2≥0.5m h ≥2m CT · S ·

变压器的过电压保护

变压器的过电压保护 变压器是电网变换电压和传送电能的电气设备，是电网向用户供电的载体，变压器的安全可靠运行情系万家灯火。然而在电网运行中由于诸多原因会产生过电压，而变压器的绝缘水平相对比较薄弱，在变压器损坏的原因中，过电压造成损坏的概率最大。在电网运行中因某种原因产生过电压，必将导致变压器的损坏，其绝缘水平主要由雷电击耐受电压和工频耐受电压来决定。 过电压系指对绝缘有危险的突然电压升高，这种非正常的电压升高，其幅值可达设备额定电压的几倍以上，严重威胁变压器绝缘的安全，若过电压持续时间较长，必将造成变压器的损坏。为确保电网运行中变压器的安全，除选用优质的变压器外，还要对变压器设置合理有效的过电压保护措施。 一、电网过电压产生的机理 电力系统的过电压一般可分为暂时过电压(工频过电压、谐振过电压、弧光接地过电压)、操作过电压、雷电过电压等。暂时过电压主要由单相接地故障、谐振等引起的。谐振过电压是电网中电气设备发生故障，或频繁操作设备引起电网中电感和电容匹配而构成谐振回路，在一定条件激发下产生电能、磁能转换而引起的过电压，如是变压器的励磁电感和对地电容产生的铁磁谐振，其引起的过电压会更高。弧光接地过电压系因系统发生单相接地故障，在接地点因弧光放电而引起的过电压。 操作过电压系因电网状态的突变而引起电磁场能量的急剧变化，或投切大容量设备，或是对设备的操作失误等而引起能量快速释放时产生的过电压。主要表现在空载线路、变压器的开断和重合闸等。

雷电过电压是大气中带有大量正电荷雷云与带负电荷雷云相遇时，发生雷云放电而引起的过电压。雷电过电压可分为直击雷过电压和感应过电压。直接雷过电压是雷云直接对设备、构件等导体的放电产生的，而感应过电压则是电磁场的急剧变化而产生的。 二、电网过电压对变压器的危害 电网中产生的几种过电压，真正对变压器绝缘和保护装置产生影响的，主要取决于过电压的波形。幅值和持续时间。考核设备绝缘水平的电压波形有三种：短波前的雷电波、长波前的操作波和低频电压波。设备绝缘对雷电、操作或工频电压的耐受能力应由相应的波形电压来检验。 在过电压对变压器造成损坏的事故中，雷电过电压导致绝缘击穿损坏的机率最多。当电网遭受雷击时，在线路导线上会产生一种振幅很大，作用时间很短的非周期性脉冲电压波，它以光速https://www.wendangku.net/doc/0618817897.html,/沿线传输，先在线路避雷器放电，余波经变压器入地，当余波经变压器保护的避雷器时，将产生电压降(残压)而作用在变压器上。假如变压器与避雷器之间存在一定电气距离，残压在进入前会在这段距离的导线振荡而导致电压的升高，造成加在变压器上电压高于残压，从而对变压器绝缘安全造成威胁。所以在安装变压器的保护避雷器时，应尽量实现避雷器和变压器保持零距离。 电网内出现的谐振过电压或操作过电压，其过电压幅值也高，持续时间也较长。同样也会威胁到变压器运行的安全，甚至还会导致绝缘击穿而毁坏变压器。 此外，逆变换过电压对变压器的危害也不容忽视。当变压器采用避雷器进行防雷保护时，其避雷器接地线、变压器中性线和变压器外壳采用“三位一体”的