220kV變電站主變中性點(diǎn)運(yùn)行方式

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1、220kV變電站主變中性點(diǎn)運(yùn)行方式摘要：220kV主變中性點(diǎn)接地方式與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、絕緣水平、供電可靠性、保護(hù)的配置及發(fā)生接地故障時的短路電流及分布等方面都有很大的關(guān)系。本文介紹了變壓器中性點(diǎn)的幾種運(yùn)行方式及其特點(diǎn)，分析了220kV變電站主變中性點(diǎn)正常情況下的運(yùn)行方式，及其零序網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵詞：主變；運(yùn)行方式；零序網(wǎng)絡(luò)引言電網(wǎng)中變壓器中性點(diǎn)接地方式的選擇，對電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的作用。它與電網(wǎng)的絕緣水平、保護(hù)配置、系統(tǒng)的供電可靠性、發(fā)生接地故障時的短路電流及分布等關(guān)系密切[1]。一、變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式三相交流電力系統(tǒng)中，變壓器的中性點(diǎn)有三種運(yùn)行方式：中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)

2、經(jīng)阻抗或消弧線圈接地、中性點(diǎn)直接接地。（一）中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相短路時，故障相電壓為零，正常相電壓為原來的3倍，中性點(diǎn)電位由零變?yōu)橄嚯妷海藭r的短路電流為電容電流，線電壓不變。因此變壓器中性點(diǎn)不接地方式運(yùn)行對變壓器的絕緣工頻耐壓水平要求更高，由于電容電流較小，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，允許系統(tǒng)短時運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的可靠性。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，零序網(wǎng)絡(luò)沒有形成回路，在發(fā)生不平衡故障時，系統(tǒng)中沒有零序阻抗，也不會產(chǎn)生零序電流。（二）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地對于線路較長的系統(tǒng)，輸電導(dǎo)線對地電容較大，因而電容電流較大，中性點(diǎn)消弧線圈可以有效補(bǔ)償電容電流，泄放線路上的過剩

3、電荷來限制過電壓。然而，這種接地方式會使中性點(diǎn)電位升高，對變壓器中性點(diǎn)絕緣要求較高。（三）中性點(diǎn)直接接地當(dāng)發(fā)生單相短路故障時，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的故障點(diǎn)短路電流較大，會引起停電，同時對運(yùn)行人員及設(shè)備的安全構(gòu)成威脅。但這種運(yùn)行方式下，中性點(diǎn)電位穩(wěn)定，接近于零，正常相電壓不變，不易引起相間短路。中性點(diǎn)直接接地方式多見于110kV以上的電網(wǎng)。因為110kV以上的電網(wǎng)單相接地的概率比中低壓電網(wǎng)小，所以只要提高輸電線路的耐雷水平，安裝自動重合閘裝置，就可以基本實現(xiàn)系統(tǒng)的安全運(yùn)行[2]。二、220kV站主變中性點(diǎn)運(yùn)行方式與繼電保護(hù)的配合調(diào)度運(yùn)行方式規(guī)定，220kV變電站主變中性點(diǎn)接

4、地的原則：對于只有一臺主變的變電站，其主變中性點(diǎn)高中壓側(cè)都應(yīng)直接接地；對于有多臺主變的變電站，有且只有一臺主變高、中壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地，當(dāng)該變壓器停運(yùn)時，應(yīng)使另一臺運(yùn)行中的主變高、中壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不平衡故障時，故障點(diǎn)的零序電壓最高，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處，零序電壓越低，在中性點(diǎn)接地處，零序電壓為零。圖1為某220kV變電站一次接線圖。圖1某220kV變電站一次接線圖在正常運(yùn)行發(fā)式下，主變1高、中壓側(cè)中性點(diǎn)直接接地，主變2高、中壓側(cè)中性點(diǎn)不接地，母聯(lián)開關(guān)和分段開關(guān)閉合（圖中未畫出），其高壓側(cè)的零序等值阻抗圖如圖2，其中壓側(cè)的零序等值阻抗圖與中壓側(cè)相似。圖2高壓側(cè)零

5、序等值阻抗圖圖中U0為高壓側(cè)故障點(diǎn)零序電壓，X高1，X中1，X低1分別為主變1的高、中、低壓側(cè)的零序等值阻抗，XL高、XL中分別為系統(tǒng)高、中壓側(cè)的零序等值阻抗。高壓側(cè)發(fā)生不平衡故障的零序電流I0=U0/（X高1+X低1+XL高），故障點(diǎn)離中性點(diǎn)接地點(diǎn)越近，XL高越小，零序電流I0越大。變壓器中性點(diǎn)在這種運(yùn)行方式下運(yùn)行，零序網(wǎng)絡(luò)簡單，容易整定，能夠保證各級零序保護(hù)的迅速、可靠動作。在220kV變電站主變運(yùn)行中，因為只有一臺主變中性點(diǎn)接地，而其他主變中性點(diǎn)不接地，為了防止中性點(diǎn)不接地的主變中性點(diǎn)電位過高，通常在主變高、中壓中性點(diǎn)處安裝避雷器和間隙保護(hù)。220kV主變在這種方

6、式運(yùn)行下的缺點(diǎn)[3]：當(dāng)變壓器某側(cè)后備保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障，越級到變壓器后備保護(hù)動作時，第一時限跳開母聯(lián)開關(guān)，將故障系統(tǒng)與正常運(yùn)行系統(tǒng)初步隔離，然后第二時限動作跳開本側(cè)開關(guān)，這時系統(tǒng)中性點(diǎn)失去，需要運(yùn)行人員馬上采取措施，及時恢復(fù)系統(tǒng)中性點(diǎn)。三、總結(jié)在電網(wǎng)發(fā)生的故障中，接地故障占80％以上。主變的運(yùn)行方式的選擇應(yīng)充分考慮電網(wǎng)電壓等級、絕緣要求、保護(hù)配置要求、系統(tǒng)的供電可靠性、接地故障時短路電流及分布，保證電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。220kV變電站采用一臺主變高、中兩側(cè)中性點(diǎn)直接接地，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生接地故障時，相應(yīng)零序保護(hù)能夠快速動作，切除故障，提高系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定性

7、。參考文獻(xiàn)[1]劉治全.主變中性點(diǎn)接地方式的選擇.自動控制,1009—9441(2008)01一0020一02[2]張桂紅，成靜.電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式的探討.青海電力,第29卷第1期[3]曹亞旭，邵鵬，景中熠，張學(xué)眾，張志宏，張宏基，靳巍.變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式分析.電力系統(tǒng)保護(hù)與控羽,第38卷第5期