經(jīng)小電抗接地提高110kV變壓器中性點(diǎn)絕緣配合可靠性研究論文
摘要：本文應用ATP-EMTP程序對四川某11OkV變電站建模，計算發(fā)現部分接地方式下氧化鋅避雷器與放電間隙難以實(shí)現絕緣配合，嚴重威脅到電力系統的穩定可靠運行。根據計算結果，本文提出了11OkV變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗的接地方式，既可以限制單相短路電流又能防止出現較高的中性點(diǎn)過(guò)電壓，并將其成功應用于四川桌11OkV變電站。
關(guān)鍵詞：變壓器;中性點(diǎn);小電抗;絕緣配合
我國220kV/llOkV電網(wǎng)一般采取部分中性點(diǎn)接地的方式，這種接地方式具有零序保護簡(jiǎn)單可靠、斷路器遮斷容量不受單相接地電流限制和對通訊干擾小等優(yōu)點(diǎn)。但是中性點(diǎn)過(guò)電壓保護裝置選擇十分困難，目前采取的避雷器加間隙保護的方法并不能對其進(jìn)行可靠的保護。
本文應用EMTP電磁仿真軟件分析了部分接地方式下絕緣配合存在的問(wèn)題;及變壓器中性點(diǎn)接入小電抗的'取值原則和計算方法。
一、llOkV變壓器部分接地方式下的絕緣配合問(wèn)題
在變壓器中性點(diǎn)經(jīng)避雷器并聯(lián)放電間隙接地方式中，避雷器應承擔變壓器中性點(diǎn)的雷電過(guò)電壓保護，而放電間隙則需保證失地系統存在接地故障時(shí)保證電站避雷器運行安全。
顯然兩者存在矛盾。變壓器中性點(diǎn)放電間隙的擊穿電壓無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)矛盾需求。在運行中為避免出現誤跳，非故障變壓器常采用加大間隙距離的方法，這樣做的結果是以損失電站避雷器的安全性為代價(jià)的a
二、變壓器經(jīng)小電抗接地分析
四川省電力公司提供某llOkV變電站。當變電站兩臺變壓器并聯(lián)運行時(shí)，分別經(jīng)電抗器接地。優(yōu)點(diǎn)是當變壓器運行方式變化時(shí)，等值零序阻抗保持不變，故電網(wǎng)零序電流保護無(wú)須重新整定。中性點(diǎn)電抗器僅一個(gè)繞組，結構簡(jiǎn)單，成本低。
為確定電抗器容量，分別對該站llOkV母線(xiàn)短路容量為9000MVA和4000MVA兩種情況下，發(fā)生單相接地故障時(shí)流過(guò)中性點(diǎn)電抗器的電流和電抗器承受電壓做了仿真，作為確定電抗器熱穩定和動(dòng)穩定水平的依據。仿真結果見(jiàn)表1。
llOkV母線(xiàn)
短路容量變壓器
運行方式阻抗值
(ohm)z短時(shí)熱穩定電流(kA)穩態(tài)電
壓(kV)暫態(tài)電
壓(kV)9000MVA兩臺并聯(lián)180.82214.79628.774000MVA兩臺并聯(lián)180.79714.34628.13
仿真校驗結果表明，該站相連llOkV線(xiàn)路發(fā)生單相接地故障時(shí)流過(guò)變壓器中性點(diǎn)電抗器的電流小于0.85kA，暫態(tài)電壓瞬時(shí)值小于30kV，考慮到絕緣老化，按照1.5倍絕緣裕度計算，中性點(diǎn)絕緣水平可以降低至20kV絕緣水平，即Imin工頻耐受電壓(有效值)55kV，雷電全波沖擊耐受電壓(峰值)125kV�？梢詽M(mǎn)足安全運行要求。
三、結論
(一)變壓器中性點(diǎn)部分接地存在使不接地變壓器”失地”的問(wèn)題。當局部系統失地后，中性點(diǎn)避雷器、放電間隙配合不好會(huì )導致避雷器爆炸或者跳閘事故。
(二)中性點(diǎn)接地小電抗的選取應保持零序網(wǎng)絡(luò )不變或微變的原則。llOkV變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地后，可以避免失地過(guò)電壓，有效的降低中性點(diǎn)絕緣水平。
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