陈达毅

湛江港(集团)股份有限公司，广东 湛江 524019



110kV变压器中性点保护及变电管理运行探讨

陈达毅*

湛江港(集团)股份有限公司，广东 湛江 524019

在目前我国的变压器主要有110kV或者220kV级别的，但是在对其装设的中性点以及其间的间隙并没有很好的保护措施，若终端变压器中性点间隙抢先放电而无法实现持续放电，中性点就会出现因没接地而出现故障电网，而随着社会主义现代化建设的发展，变电运行逐渐成为维持社会安稳快速发展的基石，因此需要加强对变电管理运行方面的建议，本文通过分析希望可以对中性点的保护进行研究，提出一定的措施与方案，并通过对管理的研究，可以有效的促进变电站的管理，切实有效的控制电路输送问题以及人员安排问题，使得变电站的发展更为有序。

110kV变压器；中性点；故障处理对策；变电管理运行

而中性点的有效连接与接地往往是安全因素的关键所在，这是一类综合性的选择，涉及到安全可靠性与成本经济性，是电力系统实现安全与经济运行的基础，本文便主要从110kV变压器中性点保护措施探讨，并拟定出变电站管理运行措施，希望可以对相关的行业有一点帮助。

一、雷击闪络理论分析

(一)现状与简介

我国目前的变电站中性点的运行方式主要有两种，一是直接接地，二是经低阻抗接地。在一般情况下，110kV变压器中前者的安全稳定水平低于后者，因为会有单向接地短路电流的产生，因此会干扰到通信信号，从而大部分的110kV变压器的中性点不直接进行接地运行模式。

(二)110kV变压器中性点绝缘分析

目前大多数的技术手段是采用分级的方式进行110kV变压器的中性点绝缘的，一般按35/44/60kV进行分段，而其中60kV是目前变电站主要使用的分度，因为不同的绝缘分级中的绝缘效果不同，因此需要进行分别的生产，其中60kV等级的电压需要的最小工频耐压值为119-140kV，而全波冲击耐压则为195-325kV，而越高的分级，则其最小与最大耐压值会逐渐增大，但是这些数值仅是在实验理想情况下的参考数值，在实际情况下还需要考虑可能会出现绝缘老化等现象，因此绝缘耐压值需要取一定的系数来保证在实际情况下的安全。

二、变压器保护原理

(一)原理简述

当中性点接地电网出现了短路事件时，通常利用对称分量的方式将电流与电压分解为正序、负序以及零序分量。在电网中，零序电流可以当做一个故障点，它需要变压器的中性点来使之构成回路，在电路中正向零序电流方向是指母线流向故障点的方向，而正向零序电压则是指高于地面的电压。

(二)零序电流特点

电网零序分量的特性有四个方面。第一，中性点处零序电压为零，因此最高电压点为故障点，故障点至中性点电压逐渐降低。第二，虽然规定的零序电流方向为母线流向故障点，但是由于实际情况为零序电流从故障点流向母线，因此总为负数。第三，在已经发生故障的线路中，零序功率的方向是与规定的方向相反的，因此也恒为负数。第四，根据电路与原理可以推导出公式，Zb10为变压器的零序阻抗，该处的阻抗角为该处的零序电流与零序电压之间的相位差，且与故障点的位置无关。

(三)外部接地短路保护措施原理

变压器中性点接地网络中会出现短路状况，因此需要安装零序电流保护，结构分为两段，每段自带两个时限，以较短时限动作于缩小故障影响范围，以较大时限动作于断开变压器，且零序方向原件的选择与安装需要根据自耦变压器和变压器中性点接地的绕组方式来进行。当电网中有一部分接地短路时，中性点接地处变压器跳开，而不接地的变压器仍能够带着故障正常运行，使得保护措施启动，从而在允许的条件下带着故障继续运行。

三、故障的处理对策

在变电站进行工作的过程中，铁芯中的引线电流极其不稳定，操作者应加大色谱分析以及带电测量的一些工作。在某一次中的周期性检测中可以发现其铁芯绝缘仅为二十七欧姆，之后对铁芯之下的引线电流进行测量，其结果发现有很多的数据均超出了一安培，其最大的数值近达2.6安培。通过采用钳型的电流表对引线下的铁芯电流进行测量，其电流数值为0.2至2.6安培，通过对这一铁芯中的引线回路增添一些限流电阻，使其电流被限制在一安培以下。在变电站中110KV变压器，通过对其安置限流电阻之前，其引线中的电流仅为0.2至2.6A，当增添二十欧姆电阻之后，它的电流均在30至80毫安之间，而没有大于1安培，则结果表明这一限流电阻是比较合适的。

通常状况下，对于110kv的变压器而言，其漏磁的概率是比较小，通过采用钳型的电流表对其进行测量，就可以满足这一要求。假如这一变压器的漏磁比较大的话，通过采用钳型电流表对铁芯的电流进行测量具有较大的误差，容易引发一些误判。然而对于一些功率比较大的变压器来说，通过采用钳型的电流表对其进行测量是不能够满足要求的，通常需要在铁芯中采用串联的方式方法对其进行测量，这样的话就可以减少漏磁的影响，进而避免一些不必要的误判。

在变压器铁芯当中，其多点接地是当前最为常见的一种故障，然而在变压器进行运作的时候，要是发现变压器中产生了多点接地的故障，此时应立刻停电对铁芯中的绝缘电阻进行测量，并对其进行取样及其色谱分析，之后对其进行以下一些步骤的分析和处理。其一，通过采用充放电的方法对其进行处理三到五次，要是达到了击穿异物的主要目的的话，要是这一故障被消除了，则变压器方可以进行投入到运作中去。当变压器在运作了一段时间时，应通过采用电流测量的方式方法对铁芯进行测量，要是电流小于两百毫安，乙炔没有出现而总烃在上升则表明该现象处于安全状态；其二，要是采用电容器中的充放电法依旧是难以将故障排除时，应采用万能表对其进行测量，并判断其何种阻值接地；其三，当故障在没有进行处理之前，加强对其对铁芯阻值的测量工作，并观看其油中显示的气体变化，要是一旦出现了乙炔，则表明铁芯中的绝缘发生了变化，此时应减少检测的周期，并确保变压器的正常运行。

[1]王云伟.变电站危险点及控制措施[J].农村电气化，2017(01)：58.

[2]周海东.110kV变压器铁芯多点接地故障的处理对策[J].工程技术：全文版，2016(11)：179.

陈达毅(1986-)，男，广东湛江人，本科，湛江港(集团)股份有限公司，工程技术管理员，研究方向：电气工程及自动化。

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1006-0049-(2017)15-0235-01