为了更好地解决分级绝缘变压器中性点过电压保护问题，结合新颁行业标准DL／T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》的有关规定，对广东省变压器110 kV，220 kV中性点保护方式和运行情况进行了较全面的调查，统计了近3年来20余起变压器中性点保护运行异常事例。从电压等级看，全省主变压器220 kV中性点保护异常情况较少，只有2起，分别为黄埔电厂3号主变压器和枫树坝电厂2号主变压器事故；变压器110 k V中性点保护问题比较突出。从保护方式看，主变压器间隙保护故障较多；避雷器保护故障较少，有4起，为4次主变压器110 kV中性点避雷器爆炸或损坏事故。从保护动作或异常的直接原因看，有17起是线路雷击故障引起的，有2起是雷电行波沿线路入侵引起的，有1起是开关一相拒分引起的。在此以情况比较典型的中山电力局、珠海电力局、深圳供电局、广州电力局和江门电力局为例进行分类和分析，指出广东省电网变压器中性点保护运行中存在的主要问题，并提出相应的解决措施。
1 典型故障分析
1．1 中性点接地引线烧断
因主变压器中性点接地引线或中性点刀闸编织线通流容量不够或连接不良，在零序电流冲击下断开，造成中性点接地引线烧断的情况有6起，在此次统计中占很大的比例，详细分析如下：
a）1995年6月17日，广州电力局110 kV荔电线雷击，导致荔城站2号变压器110 k V中性点地刀引线接头烧断，造成1号、2号变压器110kV零序过压保护动作，1号、2号变压器三侧开关跳闸。
b）1998年8月28日，深圳供电局梅林站110kV梅花Ⅰ线雷击造成断路器V相、W相爆炸，2号变压器110 kV中性点接地引线烧断，主变压器零序过流保护动作，跳1012母联开关，1号、3号主变压器失地，中性点间隙击穿，间隙零序保护将1号、2号主变压器跳开，如图1所示。
1．2 主变压器失地造成中性点避雷器爆炸
主变压器失地造成中性点避雷器爆炸事故有以下4起：
a）1990年7月3日，韶关电力局韶沿线受雷击后，由于韶钢侧误操作，南郊站1号变压器中性点（不接地）电位升高，中性点避雷器（FZ－35）放电，稳态时避雷器无法灭弧发生爆炸。
b）1998年7月23日，韶关电力局马大线故障，马坝站1号变压器110 kV中性点刀闸编织线烧断，中性点电位超过避雷器（Y10 W1－50）的额定电压，避雷器热崩溃。以上两起事故均为主变压器失地带故障运行，导致中性点避雷器工频放电，并且由于中性点产生持续较高的工频稳态电压，分别超过FZ－35的灭弧电压和Y10 W1－50的额定电压，造成避雷器爆炸。
c）1989年7月22日，流溪河电厂110 kV流吕线遭雷击L1相断线接地，电厂流吕线开关未跳，1号变压器（中性点接地）保护动作，跳1号、2号变压器高压侧联络开关100D和1号变压器高压侧开关101D，形成110 k V中性点不接地系统。2s后电厂距离II段动作，跳开2号变压器高压侧102D开关切断流吕线，但吕田站10 kV，35 k V有小水电上网，母线L2，L3两相Y10 W5－108／268型MOA损坏，1号变压器中性点Y5 W5－45／135型MOA爆炸。吕田站10 k V，35 k V侧有电源，1号、2号变压器须有1台中性点接地，另外，流溪河电厂2号变压器、吕田站1号变压器、2号变压器没有装设零序电流电压保护。
d）1988年7月19日，汕头地区台风袭击，11回110 kV线路跳闸，8个110 kV站全停，其中母线和线路侧避雷器各爆炸1台，汕头电厂2号变压器中性点避雷器（Ur＝84 k V）阀片损坏。这是由于线路乱跳造成中性点不接地系统后，又发生单相接地故障，造成3只避雷器爆炸和损坏。
只要避雷器的参数选择合适，主变压器中性点雷电和一般操作冲击保护都不成问题，但是当变压器带故障失地及开关非全相操作时，中性点产生持续较高的工频稳态电压，危及中性点绝缘，由于电压较高，持续时间较长，采用避雷器保护往往自身难保，造成避雷器爆炸或损坏。应采取合适的主变压器中性点接地方式，尽量避免形成局部不接地系统，对于电厂或低压侧有电源的变压器应加装间隙保护。
1．3 中性点间隙击穿导致继电保护误动线路跳闸
中性点间隙击穿导致继电保护误动线路跳闸故障以中山电力局发生的故障较为典型，1998年6～8月连续发生3起。即雷击110 kV线路接地故障，造成部分主变压器110 k V中性点放电间隙击穿，线路继电保护误动。以环城站事故为例，1998年6月24日，中山电力局110 kV柴桂线雷击柴油机二厂侧开关跳闸，重合成功；同时环城站1号变压器110 kV中性点间隙击穿，导致环桂线环城站侧零序I段动作跳闸（重合闸未投入）。五桂山站1号主变压器110 kV中性点间隙也可能放电，但柴桂线五桂山站侧保护未投，如图2所示。
按当时运行方式和雷击故障点分析，环城站侧开关不应跳闸。保护动作原因是间隙放电形成至故障点的反向零序短路电流，使环桂线零序保护误动。事实上，间隙击穿使系统零序阻抗参数改变（系统正常运行和接地方式下，环城站侧零序I段保护整定值I01＝7 A，而事故方式下核算值I′01＝12 A），造成线路零序保护因躲不过故障零序电流发生误动作。
该主变压器110 kV中性点保护方式为Y1 W－55／140并联110 mm棒间隙，系统以有效接地方式运行，单相接地时避雷器和间隙不应动作。110mm间隙工频放电有效值52 kV（广东省电力试验研究所数据），而环城站110 k V母线故障录波显示母线零序电流峰值达1 214．4 A（二次电流7．59A），零序电压有效值达57．8 kV（二次电压－74．5V），所以主变压器中性点间隙会击穿。
这类因中性点间隙击穿导致继电保护误动线路跳闸的情况较为典型，保护动作原因是间隙击穿使系统零序阻抗参数改变，间隙放电形成至故障点的反向零序短路电流，造成送端线路零序保护因躲不过故障零序电流而误动作。对终端变电站和单侧电源的中间变电站，如果让送端线路的零序保护带方向运行，则接地故障时，110 kV中性点间隙击穿形成反向的至故障点的零序电流，将不会使送端线路零序保护误动。因此建议简易结线或变压器无专用断路器时，如果变压器中性点间隙击穿，会引起零序保护跳开一些不需要跳闸的断路器而造成不必要停电的情况下，这些零序保护宜加装方向继电器。
1．4 间隙零序保护动作主变压器跳闸退出运行
间隙零序保护动作主变压器跳闸退出运行事故有7起，以江门电力局和珠海电力局比较典型：
a）1998年4月25日，江门电力局白湾线雷击跳闸，重合成功，以及双湾线雷击跳闸，导致双龙站1号、2号变压器、龙湾站1号变压器、东升站1号变压器、窖头站2号变压器、水南站1号、2号变压器中性点间隙放电，除水南站因保护未投，其它四站均因零序保护动作跳两侧开关而失压，如图3所示。
b）1997年6月13日，珠海局红港甲、乙线雷击，红旗站零序Ⅱ段动作跳闸，重合成功。港北站侧线路零序及1号变压器中性点间隙放电后保护动作跳红港甲线135开关和501开关，港北站失压，如图4所示。这两起事故均属于110 kV系统雷击接地故障，事故时系统均以有效接地方式运行，按照间隙距离的整定，其均不应动作，间隙的放电导致间隙零序保护动作主变压器开关跳闸而退出运行。
在有效接地系统中，发生主变压器带故障失地运行时，不接地中性点将产生较高幅值的工频稳态过电压，如果主变压器低压侧有电源，则情形更严重，此时主变压器中性点间隙应动作，但间隙动作钳住中性点电位的同时，间隙零序保护已在线路保护跳闸切除故障之前或重合闸之前跳掉了主变压器，导致主变压器退出运行。广州电力局南岗站的事故比较典型，1998年6月2日，110 kV黄云线、开云线雷击同时跳电源侧开关（重合成功），南岗站1号、2号主变压器跳闸，全站失压约9min，后查证保护动作正确。具体是黄云线跳闸系统失地，因10 kVII母线发电机上网供电，2号主变压器中性点电位抬高间隙击穿，间隙过流保护跳102和502开关。同时502开关辅助接点启动自投500开关，发电机转接于I母线，同理1号变压器间隙保护跳101和501开关，全站失压。如图5所示。
间隙放电有分散性。线路发生露击故障时，间隙容易误动，间隙零序保护先于线路零序保护动作，或者同时误动，使主变压器跳闸退出运行。即使线路开关重合闸成功，也将导致变电站全站或部分失压。
鉴于以上这种情况，有必要考虑间隙零序保护与线路零序保护跳闸时间以及与线路重合闸时间的配合。中性点间隙零序保护主要保护变压器，本身不存在和线路保护相配合的问题，其动作时限对线路继电保护没有影响，并且一般比线路保护跳闸时间要短。
变压器中性点零序电流保护一般情况下按100 A，0．3～0．5 s整定，如果0．5 s时间躲不开上一级零序二段整定时间，造成主变压器断路器先于上一级线路跳闸时，可把时间延长到大于上一级零序二段整定时间，则可消除因主变压器跳闸尽管线路故障切除或重合闸仍无法及时恢复供电的情况。江门电力局在双龙站等4个110 k V变电站失压事故后，将主变压器中性点间隙零序保护动作时间中0．5 s改为0．8 s。
还值得一提的是，南岗站事故还牵涉到变压器中性点运行方式的问题，应参照电力行业标准DL／T584—95《3～110 k V电网继电保护装置运行整定规程》第4．1．3．4条的要求，对低压侧有电源变电站接于母线的两台主变压器，则宜保护1台变压器中性点直接接地运行。此外，还可以完善对上网小电源的管理，主变压器中性点间隙保护动作时，先切小电源上网馈线而不跳主变压器两侧断路器。
1．5 间隙放电击穿导致主变压器中性点匝间绝缘事故
间隙放电击穿导致主变压器中性点匝间绝缘事故有2起，均为220 kV主变压器中性点绝缘事故。一起是1998年4月21日枫树坝电厂2号变压器因开关一相拒分同时又误拉中性点地刀，中性点间隙放电导致主变压器绕组绝缘击穿，另一起是1998年6月25日黄埔电厂3号主变压器W相单相进波，中性点间隙击穿，W相线圈匝间短路，主变压器不对称运行，中性点电位升高产生工频续流，间隙动作产生的截波，使V相线圈匝间绝缘损坏。间隙放电产生的截波对主变压器纵绝缘的影响，未作定量的分析，但从此次调查统计情况来看，尽管110 kV主变压器中性点间隙动作频频，但尚未引起主变压器中性点绝缘事故。
上述两起220 kV主变压器中性点绝缘事故内因是两台主变压器绝缘绝本身存在缺陷，且使用年限已久。对没有改造的薄绝缘变压器和原来主变压器110 kV中性点绝缘水平是35 kV或44 k V的变压器，在绝缘设计上存在弱点，为了防止这类主变压器出事故，在可能的条件下，可考虑尽量中性点直接接地运行。
2 措施
对以上出现的典型故障和异常现象宜采取以下措施：
a）必须有针对性地改进中性点接地引线，加强通流能力，并复核中性点刀闸短路时的热稳定状况；安装和运行时注意接头的接触和腐蚀情况。
b）没有改造的薄绝缘变压器和原来主变110 kV中性点绝缘水平是35 kV或44 kV的变压器，在绝缘设计上存在弱点，在可能的条件下，尽量中性点直接接地运行。
c）主变压器中性点的避雷器应选择参数合适的氧化锌避雷器，现有运行的碳化硅避雷器应逐步更换。电厂或低压侧有电源的变压器应采用间隙保护，也可采用间隙加避雷器保护。
d）简易结线或变压器无专用断路器时，如果变压器中性点间隙击穿，会引起零序保护跳开一些不需要跳闸的断路器而造成不必要停电的情况下，这些零序保护宜加装方向继电器。
e）变压器中性点零序电流保护一般情况下按100 A，0．3～0．5 s整定。如果0．5 s时间躲不开上一级零序二段整定时间，造成主变压器断路器先于上一级线路跳闸时，可把时间延长到大于上一级零序二段整定时间。此外，测量主变压器中性点间隙的零序电流互感器，最好放在间隙回路上，以避免该主变压器需要中性点接地运行时，运行人员忘记把该保护退出运行，造成主变压器不必要的停电。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳