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kV分级绝缘变压器中性点棒空隙爱护的运用
一总结
在电力系统中，接地障碍频频是障碍的要紧方法。系统接地短路时，零序电流的巨细和散布是与系统中变压器中性点接地的数量和地方有很大关联。寻常，为束缚单连合地短路电流、避免通讯扰乱和知足继电爱护整定设置等请求，对惟有一台变压器的升压变电所，变压器都采取中性点直接接地的运转方法。对有几何台变压器并联运转的变电所，则采取一部份变压器中性点接地运转，而另一部份变压器中性点不接地运转的方法。
对kV变压器，之中性点绝缘的打击耐受电压≤kV时，即属于准则分级绝缘组织的变压器。关于中性点不接地的分级绝缘变压器，当雷电波从路线侵略变压站来到变压器中性点以及系统单连合地、非全相运转，尤其是伴随产生变压器励磁电感与路线对地电容谐振时，会产生较高的雷电过电压或工频稳态过电压，对分级绝缘变压器中性点组成恐吓，乃至使变压器中性点绝缘毁坏。
二、灵验接地系统产生单连合地障碍时，变压器中性点的电压
所谓灵验接地系统，是指该系统在运转中，此中性点务必接地，接地是经过变压器中性点的直接接地或经小电阻、小电抗的接地来完结的。
灵验接地系统运转的特征是：
⑴寻常运转时该电网的中性点对地电压近乎为零，不接地变压器中性点对地电位也为零（或近乎为零）。故该系统的绝缘设置、绝缘协做均是按中性点对地电位为零（或近乎为零），线端对地电位为相电压来琢磨的。
⑵在该系统产生单连合地障碍时，一共接于该系统的摆设均产生单连合地障碍，且都向接地障碍点输出单连合地电流。此时，该系统中运转的不接地变压器的中性点电压也会抬高，其稳态值为：
其暂态值为：
式中：Um为系统电压的最高值。
K为灵验接地系统的接地系数，K=X0/X1，X0为系统零序电抗，X1为系统正序电抗。
r为衰减震撼系数，最大值为0.8。
在灵验接地系统中K≤3.
故
即，最高值不会超越0.6Um（稳态值）及1.08Um（暂态值）。
三、主变压器放电空隙装设的须要性
当灵验接地系统转折为部分不接地系统并伴随单连合地障碍（或由单连合地障碍激发一个部分不接地系统，且单连合地障碍又在此不接地系统中），此时，该部分一共运转的不接地变压器的中性点均失地运转，障碍相对地电压由相电压变成零，一共变压器中性点电压由零飞腾至相电压，另两健壮相对地电压由寻常相电压抬高至线电压，为寻常运转及绝缘安排的1.倍。此时倘若单连合地为停止性弧光接地，则健壮相的对地电压乃至可抬高至3.5倍峰值电压，该系统中一共运转的摆设均将继承此摧残性和危险性极高的工频过电压。在这类状况下，继电爱护装配没法将单连合地障碍切除，而系统又不能容许这类过电压的永久存在。处分的措施是在主变中性点加装空隙，经过空隙的做事放电，将二次有源的变压器退出运转，使部分不接地系统整个停电，避免反常的过电压产生系统运转摆设的毁坏和事项的扩充。
国度电力公司年颁布的号文《避免电力临盆强大事项的二十五项重心请求》第十七章“避免接地网事项”17.9节“为避免在灵验接地系统中涌现孤立不接地系统并产生较高的工频过电压的反常工况，～kV不接地变压器的中性点过电压爱护应采取棒空隙爱护方法。”
DL/T—《相易电气装配的过电压爱护和绝缘协做》也划定：kV、kV灵验接地系统中，不接地的变压器中性点应装设空隙，其目标是为了避免灵验接地系统中无意产生的部分不接地系统并由此而产生的工频过电压，危及不接地变压器中性点及该不接地系统中一共摆设的绝缘。是以，分级绝缘变压器中性点的过电压爱护寻常采取阀型避雷器（或氧化锌避雷器）加并联程度棒空隙的爱护方法。
四变压器中性点装设棒空隙后的行为旨趣
直接接地运转的变压器，由于接地刀闸已直接将空隙短接，因此不管任何状况下，该空隙不会放电。
如前所述，在灵验接地状况下产生单连合地障碍时，不接地变压器中性点空隙两头的电压，稳态时最高为0.6Um（灵验值），暂态时最高为1.08Um（灵验值）。由于稳态电压低于空隙的工频放电电压，空隙不会放电；由于暂态时候较短（约几个周波），是以空隙放电时候短且电流弗成能很大。当接地障碍加入稳态后，空隙放电电弧将自行扑灭（纵使不能绝对自熄，待继电爱护将障碍点切除后，系统复原寻常灵验接地状况时，空隙两头电压消散，放电天然中止）。
当变压器中性点不接地运转时，为避免因断路器非同期职掌、路线非全相断线或因继电爱护等因为产生中性点不接地的孤立系统且带单连合地运转时产生较高的工频过电压，不管障碍的方法是金属性的照样停止性的弧光放电，系统中一共空隙两头的电压都将抬高至相电压以上，此时，不接地系统中一共的空隙都将起头放电。然则，总会有某一台变压器中性点空隙因调动工频放电电压较低或中性点电压较高档虚浮定因为此领先放电，此时变压器中性点登时产生一个由单连合地障碍点-大地-空隙放电弧道-中性点的单相短路通道，该变压器向接地障碍点输出单相短路电流，此单相短路巨细与此运转系统的参数相关，因此放电电流肯定为大电弧电流。由于放电电弧的低阻性格，此台变压器的中性点现实上已由放电弧道而接地，也即是说，此部分不接地系统因该变压器中性点空隙的放电而改变成由电弧通道接地的灵验接地系统。
产生部分不接地系统并带有单连合地障碍进展到首台变压器中性点空隙放电接地的这一段时候内，系统将继承较高的工频暂态过电压，此过电压与接地障碍形状相关，但当首台变压器中性点空隙起头放电时，此不接地系统又回到灵验接地状况，过电压将随之消散，系统各部电压复原寻常，别的中性点空隙就不再放电了。
首台空隙放电后不接地系统的进展：空隙放电后系统纵使复原到灵验接地状况，系统过电压片刻消散，但该变压器仍处于单相短路的障碍状况，继电爱护装配经必要延时将该变压器切除。该变压器退出运转后，余下的系统依然是一个带单连合地的不接地系统，系统工频过电压将再次涌现，引发下一台变压器的空隙放电，新产生的放电电弧使得系统再次回到灵验接地状况，继电爱护装配使第二台变压器退出运转……并最后以该不接地系统消散而告结尾。其连接时候的是非，要紧决议于所产生不接地变压器的台数和继电爱护装配行为时候的是非而定。一切流程中，系统要继承数次过电压，寻常而言，接于该系统的变压器数量不会太多，故一切流程连接时候不会过长。
综上所述，空隙的效用是操纵不接地系统且单连合地时变压器中性点电压抬高而激发空隙棒端放电，并操纵其低阻的放电通道将此不接地系统拉回灵验接地状况，避免系统涌现永劫间的工频过电压，其爱护目标是此系统中包含变压器的中性点在内的的一共运转摆设。
五主变压器空隙爱护的整定
这边波及两个题目。第一个题目是放电空隙的设定和取舍。第二个题目是对放电空隙零序电流、电压爱护的整定。
1、放电空隙的设定和取舍为灵验爱护分级绝缘变压器中性点绝缘，放电空隙的放电电压应低于变压器中性点也许涌现的打击耐压，务必高于变压器中性点也许涌现的最大的工频电压值，并对职掌过电压供应牢靠爱护，但大气过电压时，空隙应不行为（由避雷器爱护完结）。这边以罕见的棒—棒空隙来解说。
在工频电压效用下，空隙50%工频击穿电压应知足下列前提：
⑴工频电压效用下，空隙耐受电压应大于电网单连合地而引发的中性点电位抬高暂态值，如前所述，应为1.08Um（暂态值）。
⑵系统产生接地障碍时，当相关中性点接地变跳闸后，带电源的中性点不接地变仍运转于障碍电网中，kV系统变成了一个不接地系统，电网零序电压抬高，当产生对变压器绝缘有较大毒害的状况时，放电空隙应能行为放电，消沉对地电压。
为贯彻执行国电发号文，国度电力公司发输电运转部机关编写了《避免电力临盆强大事项的二十五项重心请求引导课本》一书，书中对《避免电力临盆强大事项的二十五项重心请求》第十七章“避免接地网事项”17.9节的实质施行了详细解说，其实质是：
①棒空隙间隔应按电网详细状况肯定，kV采用～mm，kV采用～mm(当接地系数≥1.87时，采用～mm)。
②棒空隙可运用直径Φ14mm或Φ16mm的圆钢，棒空隙宜采取程度安置，端部为半球型，表面加精巧致无毛刺并镀锌，尾部应留有15～20mm的螺扣，用于调动空隙间隔。
③在安设空隙时，应试虑与四周物体的间隔1m，接地棒长度应≥0.5m，离大地间隔应≥2m。
2、零序电流、电压的整定当变电所低压侧有电源，且多于一台变压器时，保守计划是采取中性点零序电流继电器经与别的变压器中性点零序电流继电器掌握的零序电压继电器协做运用的变压器零序选跳计划。即从爱护回路安排上保证先跳中性点不接地变压器，后跳中性点直接接地变压器，该计划回路繁杂，运转保护极其不便，且不合适惟有一台变压器不接地的运转方法。
方今多采取零序电流电压爱护。依照《电力装配的继电爱护和主动装配安排样板》划定，kV中性点直接接地的电网中，当低压侧有电源的变压器也许接地运转或不接地运转时，对外部单连合地引发的过电流，以及对因遗失接地中性点引发的中性点电压抬高，应装设响应的爱护装配。关于分级绝缘的变压器，中性点装设空隙爱护时，除装设划定的零序电流爱护外，还应增设反映空隙回路的零序电压和空隙放电电流的零序电流电压爱护。中性点直接接地时投入零序电流爱护，中性点不接地运转时则投入空隙过压爱护和空隙过流爱护。当电力网单连合地且遗失接地中性点时，零序电流电压爱护经必要延时行为于跳开变压器各侧断路器。
2.1空隙零序电流爱护整定零序电流受变压器的零序阻抗、空隙放电的电弧电阻等成分的影响，寻常取A（一次值）。
2.2空隙零序过压爱护整定零序电压爱护应躲开系统接地短路时变压器中性点也许涌现的最大零序电压。系统电压互感器启齿处也许感想到零序电压，由于电压互感器的启齿三角变比是kV/V，因此，当产生接地障碍时，启齿处的电压是*1.，是以，寻常行为电压可取V（二次值）。
[参考文件]
[1]电力系统继电爱护旨趣与运转华中工学院水利电力出书社.6
[2]～宇宙输配电行业商鉴北京赛尔风标广告有限公司
[3]电力工程电气安排手册电气二次部份动力部西北电力安排院.5卓乐友董柏林华夏电力出书社
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