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变压器中性点接地刀闸的操作要求

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2020-05-26 22:25:06

有关变压器中性点接地刀闸的操作要求,包括变压器检修时对中性点接地刀闸操作要求,单侧电源主变压器中性点接地刀闸的操作要求,低压侧有电源的送电变压器中性点接地刀闸的操作要求等。

变压器中性点接地刀闸的操作要求

1、变压器检修时对中性点接地刀闸操作要求

枢纽变电站中主变压器中性点接地刀闸的拉、合管理是保证电网安全运行的一项重要措施。但是,因各地电网的不同,关于主变压器在检修及运行时其中性点接地刀闸应处在何种状态,在认识上存在差异,目前存在四种版本之说。

1.1 对大型主变压器内部绝缘故障做试验时启动潜油泵,油流摩擦绝缘层会积累电荷,油流循环会磨擦生电,当只有绕组一端接地时,电荷就被导入地下,当绕组和中性点均接地时,可能会产生环流,以绝缘介质上积累正电荷为例。

类似测绝缘的过程。如果中性点绕组接地,金属电位是地电位,由于有电容电流,所以介质的各点电位会比不接地的时候降低,但是在介质和金属接触面上就会有非常大的电位梯度,如果绝缘强度不够会可能放电损坏。

220kV变压器中性点是半绝缘的,可能损害此处绝缘,为了保证工作人员安全,不得将中性点接地。

1.2 另外,还有人认为变压器检修时中性点接地,是考虑输电线路由于遭受雷电袭击,雷电沿着输电线路铁塔上避雷线向两侧迅速进入变电站接地网中,进入接地网由于反击的影响,而此时中性点接地刀闸是合上的,且有一定的电位,反击电压可能对检修人员造成伤害,故在变压器检修时将中性点接地刀闸拉开。

这样的认识似乎有一定的道理,但仔细考虑很有质疑,原因是雷电入侵到变电站以直接进入接地网大地中通过电流场释放,况且变电站还装有母线避雷器,接地网是相连的,只要变电站避雷器完好,接地电阻合格,是不会影响到中性点接地刀闸,再者变电站的一次和二次设备外壳均是可靠接地的,即使有雷电的反击,也不会对检修人员产生危险。

1.3 系统的中性线是连接在一起的,其他设备或线路故障时就会传导过来,是为了防止检修时系统发生接地等事故,中性线会带上危险电压,所以规定检修要拉开中性点刀闸。

1.4 由于变压器检修,继电保护人员会对变压器保护进行校验,在做主变中性点接地零序电流和电压保护时,若主变中性点接地刀闸在合位,有可能保护人员做试验输入的模拟量串入中性点CT等附属设备上而向变压器产生反充电,为防止反充电,变压器检修时必须拉开中性点接地刀闸。

国家电网公司《电力安全工作规程》(变电站和发电厂电气部分)在4.2.2条也明确规定:检修设备停电,应把各方面的电源完全断开(任何运用中的设备的星形接线设备的中性点,应视为带电设备)。

为保证电网安全运行,笔者认为电力变压器中性点接地刀闸的操作应根据电网不同运行方式科学地制定现场规定,涉及主变压器的停送电操作,必须事先合上其中性点刀闸,避免对变压器和操作人员造成伤害。

操作完毕后,按有关规定及时拉开不允许长期接地的中性点刀闸。为此应遵循下列操作要求:

2、单侧电源主变压器中性点接地刀闸的操作要求

2.1 当其电源侧开关非全相拉、合时,若中性点刀闸不接地,变压器电源侧中性点对地电压最大可达相电压,这可能损坏变压器绝缘。

2.2 变压器高、低线圈之间有电容,这种电容会造成高压对低压的传递过电压。当低压侧的电压达到谐振条件时,可能会出现危险的谐振过电压,损坏变压器,破坏系统稳定。

3、低压侧有电源的送电变压器中性点接地刀闸的操作要求

3.1 由于低压侧有电源,在并入系统前,变压器高压侧发生单相接地,若中性点未接地,则其中性点对地电压将是相电压,这可能损坏变压器绝缘。

3.2 非全相并入系统时,在一相与系统相联时,由于各发电机的系统频率不同,变压器中性点又未接地,该变压器中性点对地电压最高将是二倍的相电压,未合相的电压最高可达2.73倍相电压,将造成绝缘损坏。

4、当不同电压等级线路之间进行合环操作变压器中性点接地刀闸操作要求

当不同电压等级线路之间,由于环路运行有时必须经过主变压器,为了防止操作过电压,损坏变压器,要求合上环路中变压器的中性点接地闸刀。

5、切换变压器中性点操作原则:切换原则是保证电网不失去接地点,采用先合后拉的操作方法。

5.1 合上备用接地点的接地刀闸;

5.2 拉开工作接地点的接地刀闸;

5.3 将零序保护切换到中性点接地的变压器中;

6、三圈变高压侧开关检修时35kV、10kV两侧运行,对中性点接地刀闸的要求。

由于当主变35kV、10kV运行时候,110kV绕组开路运行时,110kV侧及其部分连线仍运行,而其CT二次电流及二次电压均没有,此时若110kV中性点接地闸刀不合上,110kV将成为小电流接地系统,此时发生单相接地,短路电流很小,其零序保护也不会动作,由于故障电流很小,35kV或10kV侧保护也不会动作,而110kV非接地相电压将升高,危险及其绝缘,大电流系统,不考虑长期承受线电压运行,为保证此运行方式下110kV为大电流接地系统,并在发生单相接地时保护能可靠动作,所以需将110kV中性点接地闸刀合上。

7、对冲击主变压器对中性点操作要求

中性点直接接地系统在运行中为了满足继电保护装置灵敏度的要求和零序电流的合理分布,区域性电网中有的变压器的中性点是不接地的,为了防止断路器分合闸非同期操作引起的操作过电压,危及变压器的绝缘。

一般110kV以上变的中性点都是半绝缘的,在切合110kV及以上空载变压器时事前必须将中性点直接接地,若产生过电压将由中性点避雷器释放到大地中,操作后中性点运行方式根据调度命令执行。

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