摘要：對110kV分級絕緣干式變壓器中性點保護間隙的配置進行了分析，認為一般110kV變電站在低壓側(cè)無就地供電干預(yù)的情況下，主變壓器中性點不應(yīng)設(shè)置條形間隙。根據(jù)實際的X0/X1值，檢查運行中不同類型的中性點避雷器。引言干式變壓器中性點接地的配置原則是：有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，系統(tǒng)中性點不允許接地，必須保證其有效性(x0/x13)。由于絕緣等級的要求，不接地分級絕緣干式變壓器的中性點通常與相應(yīng)的避雷器和保護間隙相連，因此應(yīng)從繼電保護和過電壓保護的角度考慮中性點的保護間隙。安裝并聯(lián)間隙的初衷是為了防止避雷器在內(nèi)部過電壓下爆炸，損壞主變壓器和附近設(shè)備。所以要求間隙的匹配特性：雷電過電壓動作時，避雷器動作，間隙不動作；內(nèi)部過電壓動作時，避雷器不動作，間隙動作，兩者分工明確。間隙應(yīng)滿足動作值和非動作值閾值，220kV干式變壓器中性點容易，110kV干式變壓器中性點難。過去，根據(jù)功率測試單元提供的間隙尺寸進行組裝不需要任何進一步的測試。實驗室提供的數(shù)據(jù)分別通過處理頻率和雷電波進行測試，與實際運行情況相差較大。在很多雷區(qū)，線路附近的變電站發(fā)生單相接地時，常同時出現(xiàn)大氣過電壓和內(nèi)部過電壓，疊加后帶間隙傳遞到中性點，既不是純工頻，也不是標準雷電波。實驗室獲得的兩個先立數(shù)據(jù)很難代表遇到的真實情況。另外，氣隙受氣象閾值、電極形狀以及自身放電電壓的離散性影響，至少廣東省的運行經(jīng)驗證明了這一點。這里還需要強調(diào)的是，水電生字(78)184號(附件)發(fā)布后，認為加個杠杠空檔總是有好處的想法是錯誤的。此外，由于繼電保護配置不當，各種因素累積，間隙誤動作導致主變壓器跳閘，10kV母線停電事故。可以統(tǒng)計，珠海市110千伏線路在4年雷電期間單相接地時，間隙總共動作11次，誤動作率占100%，但間隙未安全安裝。1中性點間隙和繼電保護110千伏及以上電網(wǎng)是一種有效的接地系統(tǒng)，目前的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)通常是從220千伏變電站向110千伏變電站放射狀供電。110千伏接地中性點設(shè)在220千伏變電站的220/110千伏降壓干式變壓器上，是零序電抗的主通道，是保證系統(tǒng)有效性的主導元件(X0)，不允許接地。無論站內(nèi)有多少臺主變壓器，至少要有一臺干式變壓器，其110千伏中性點必須接地，并滿足X0/XL 3。《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》 (DL/T620-1997)第4.1.1條規(guī)定：“必須避免110千伏和220千伏有效接地系統(tǒng)中局部不接地系統(tǒng)的意外形成和更高工頻過電壓的產(chǎn)生。”“應(yīng)該避免”是較好道防線。隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備可用性和技術(shù)水平的提高，多年來一直沒有系統(tǒng)的土地損失事故報告。自珠海電網(wǎng)出現(xiàn)以來，從未出現(xiàn)過整體和部分故障。但是，110kV系統(tǒng)不可能永遠投保。當出現(xiàn)以下情況時，需要有中性點保護間隙支持。1.1對于兩臺以上主變壓器(一般并聯(lián)運行)的220kV降壓變電站，考慮到較不利的情況，110kV中性點接地運行的主變壓器內(nèi)部故障跳閘后，一臺中性點接地的干式變壓器將繼續(xù)運行，形成失地系統(tǒng)。此時，值班人員(或遙控器)應(yīng)立即合上另一把110千伏中性點接地刀 #p#分頁標題#e#

故障線路的主保護仍會瞬間跳閘，電源端3U0，間隙保護3I0。還有一個備份角色。《規(guī)程》[1]2.3.9.2條規(guī)定：“在中性點安裝放電間隙時，應(yīng)按2.3.8條的規(guī)定安裝零序電流保護，并增加反映零序電壓和間隙放電電流的零序電流和電壓保護。當電網(wǎng)單相接地，失去接地中性點時，零序電流電壓保護動作，約0.3-0.5 s后斷開干式變壓器各側(cè)斷路器”，保證原繼電保護配置按有效接地系統(tǒng)正常程序運行。1.2通過110千伏干式變壓器低壓側(cè)接入主網(wǎng)的本地電源，在110千伏側(cè)因某種原因與主網(wǎng)斷開后，將形成本地失地系統(tǒng)。此時，干式變壓器已經(jīng)成為供電端的升壓變壓器，因此閉合中性點接地刀閘是一項刻不容緩的措施。程序同上。同時，當110千伏再次發(fā)生單相接地時，干式變壓器的中性點保護間隙會擊穿，使先立的110千伏系統(tǒng)的中性點不接地。當主保護或開關(guān)拒動時，主變壓器會在備用變壓器附近作出反應(yīng)。第《規(guī)程》 [2]4.2.14.2條規(guī)定：“對于中性點直接接地系統(tǒng)的主網(wǎng)終端變電站，如果干式變壓器中性點不直接接地，負載側(cè)設(shè)有區(qū)域電源，干式變壓器還應(yīng)配備零序電壓和間隙零序電流解耦裝置。三重零序電壓3U0一般設(shè)為10-L5V(額定電壓300V)，間隙零序電流一次性設(shè)為40。”*保護間隙較大化有效接地系統(tǒng)的運行。2中性點間隙和過電壓保護2.1單相接地時工頻電壓升高當終端變電站110千伏母線發(fā)生單相接地時，110千伏干式變壓器感受到的零序電壓較高，等效零序電抗也較大。有效接地系統(tǒng)以小于3的x0/XL為界，不一定等于3。不同地區(qū)不同電網(wǎng)和變電站的x0/XL值不同，差別很大。干式變壓器中性點的過電壓水平自然不同，附表提供了2000年珠海電業(yè)局部分110千伏中性點的過電壓值。一般文章和教材概化為1.15Un(本次計算仍取Un=126kV)，x0/XL=3，故

估算裕度過高，有時會將過電壓值推向避雷器能承受的邊緣，嚴格的電壓管理和先進的電壓調(diào)整手段也不會使電壓達到126kV。附表按實際電抗值編制，可以看出珠海地區(qū)110kV的X0／Xl值在0.6135和2.0682之間，穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過電壓在17.07kV到37.00kV及25.61到56.79kV之間，遠低于干式變壓器中性點絕緣的工頻耐受電壓。2.2斷路器非同期動作引起的過電壓99年12月7日廣東省電力工業(yè)局下發(fā)的《關(guān)于試行干式變壓器220kV和110kV中性點過電壓保護選擇推薦意見的通知》（粵電生(1999]229號）中指出：“110kV斷路器為三聯(lián)動機構(gòu)，因操動機構(gòu)故障出現(xiàn)非全相或嚴重不同期的概率很小，且省內(nèi)尚未發(fā)生過有此危及中性點絕緣的情況”，所以不再考慮這種稀有故障符合當今設(shè)備運行情況。 3結(jié)論拆除低壓側(cè)無電源的終端變電所干式變壓器中性點的保護間隙，保留及補裝低壓側(cè)有電源的干式變壓器中性點保護間隙，間隙距離為130～140毫米。經(jīng)過l999、2000年運行驗證，珠海地區(qū)110kV電網(wǎng)頻發(fā)的保護間隙誤動得到了徹底根治。由于很難遇到系統(tǒng)失地時緊接著再發(fā)生單相接地故障，因此還沒有正確動作的記錄。參考文獻（1）《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》（DL400－91）（2）《3－10kV電網(wǎng)繼電保護裝置運行整定規(guī)程》（DL/T584－95） 附表珠海電力工業(yè)局2000年110kV中性點過電壓保護裝置性能校驗序號站名X0X1X0/X1中性點絕緣水平避雷器形式中性點穩(wěn)態(tài)過電壓（kV）中性點暫態(tài)過電壓（kV）棒間隙（mm）1珠海＃1、2B0.05360.039921.3427LI325AC140Y1W－73/20029.2229.22水平140珠海＃3BLI250AC952鳳凰0.084180.071621.1754LI325AC140Y1W－73/20026.9326.93水平1403南屏0.050880.045691.1137LI325AC140Y1W－73/20026.0226.02水平1404大港0.043320.070610.6135LI250AC95Y1W－73/20017.0717.07水平1405官塘0.16430.098321.6714LI250AC95Y1W－60/14433.1233.12無6檸溪0.151330.094771.5969LI250AC95Y1W－60/14432.3032.30無7新涌0.06950.045221.5369LI325AC140Y1W－73/20031.6131.61無8北山0.10610.064091.6556LI250AC95Y1W－73/20032.9532.95無9三灶0.130650.10891.1997LI250AC95Y1W－60/14427.2827.28無10紅旗0.142570.106561.33795LI325AC140Y10W－60/14429.1629.16無11港北＃2B0.129730.09941.3052LI200AC85Y1W－56/16228.7328.73無港北＃3BLI325AC140Y1W－73/20028.7328.73無12機場0.169620.126771.3380LI250AC95Y1W－73/20029.1629.16無13吉大＃1、2B0.10220.055221.8510LI250AC95Y1W－73/20034.9734.97無吉大＃3BLI325AC140Y1W－73/200無14蘭埔＃1、2B0.072510.045321.5999LI250AC95PSB－72/18632.3332.33無蘭埔＃3BY1W－60/144無15平沙0.14210.098881.4373LI325AC95Y1W－60/14430.4230.42水平13016香洲0.12770.087111.466LI325AC95Y1W－60/14430.7730.77無17唐家0.22790.119531.9068LI250AC95Y1W－73/20035.5135.51無18石山0.170000.085391.9911LI250AC95Y1W－60/14436.2936.29無19明珠0.059200.041521.4257LI250AC95Y1W－73/20030.2830.28無20九州0.123090.056722.1701LI250AC95Y1W－73/20037.8656.79無21翠香0.142910.089511.05966LI325AC140Y1W－73/20032.3048.45無22新堂0.302370.146202.0682LI250AC95Y1W－73/20037.0055.50無23五山0.292060.142802.0452LI250AC95Y1W－60/14436.8255.23無24深坑＃1B0.220301.118791.8546LI200AC85Y10W－56/16235.0052.50水平130深坑＃2BLI250AC95Y1W－60/144無25鶴洲0.275360.14091.9543LI250AC95Y1W－60/14435.9253.93無26白蕉＃1B0.176090.107801.6335LI250AC95Y1W－60/14432.7149.07水平130白蕉＃2BLI325AC140Y1W－73/20032.7149.07水平13027井岸＃1B0.178840.121341.4739LI250AC95Y1W－60/14430.8746.31水平130井岸＃2BLI250AC95Y1W－73/200水平13028黃楊0.238430.141251.6880LI325AC140Y1W－60/14433.3049.95無29六鄉(xiāng)0.33380.172921.9304LI250AC95Y1W－60/14435.7353.60無30夏灣0.09780.049121.9910LI325AC95Y1W－73/20036.2954.44無*冬季榨糖干霧電廠投運時保護間隙投入，非榨糖季節(jié)，保護間隙拆除。 來源：中電力資料網(wǎng)#p#分頁標題#e#