【电气学院】大电流接地变压器的中性点保护方式及改进方案

电力系统中，接地故障常常是故障的主要形式。因此，大电流接地系统中的变压器，一般要求在变压器装设接地（零序）保护，作为变压器本身主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护。变压器接地保护是由装在变压器中性点与接地点之间的电流互感器、放电间隙、变压器综合保护装置组成。

变压器中性点直接接地保护普遍采用以下接线，见图1。

图1

变压器中性点隔离开关在合位，即变压器中性点接地运行。此时应投入零序过电流保护；变压器中性点隔离开关在分位，即变压器中性点不接地运行，此时应投入零序过电压保护和间隙放电零序过电流保护。

实际运行表明，该保护在各级电网中经受住了考验，未发生误动、拒动。同时在现代电网设计中基本采用这一保护方式。

总结变压器实际运行的经验，笔者认为无论是全级绝缘变压器还是分级绝缘变压器，全部采用这种接线方式是没有必要的，尤其是在装设放电间隙电流保护时，是多余的，使保护复杂化而不利于设备运行，应采用图2接线。简化后的接线并没有降低保护的功能，只取消了变压器的中性点放电间隙及零序电流互感器，投入零序过电流保护和零序过电压保护。

图2

取消放电间隙电流保护基于以下原因：

1. 由于系统容量增大，网络接线更加合理，系统出现接地故障时把中性点接地断开的概率很小，笔者了查阅近几十年的统计资料，发现还没有这种故障。一旦遇到此类故障，零序过电压保护完全可以保护变压器且及时切除故障。

2. 当发电机－变压器组在升压过程中，如未合变压器中性点隔离开关，可能会产生内部操作过电压，此时发电机发出三相电压不一致警告，使零序电压升高。而零序过电压保护此时即可起到保护变压器的作用。

3. 零序过电压保护取自高压母线电压互感器，与线路保护零序方向电压相同，该电压可通过电气监视系统实时监视，具有很高的可靠性。

4. 在实际运行中，随变压器接地点接地方式的变化，变压器零序保护也要做相应变化。改进后的接线已经在山西某电厂投入运行，变压器容量为75000KVA，220KV/10KV。

取消零序过电压保护压板，该保护一直投入，与变压器中性点是否接地无关。零序电流保护压板根据变压器中性点情况选择投退，零序保护整定值不变。

综上所述：改进后的保护简化了保护配置，同时保护的可靠性、安全性、灵敏性并未降低，降低了保护装置投资。

来源：

（摘编自《电气技术》，原文标题为“浅谈大电流接地变压器中性点保护”，作者为白戈亮等。）

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