变压器中性点串小电阻抑制直流偏磁的研究

高压直流输电单极或双极不对称运行时,直流入地电流会使接地极附近的交流变电站地电位升高,从而导致直流电流侵入中性点接地的交流变压器,产生的直流偏磁将影响变压器正常运行。针对直流偏磁现象,提出了变压器中性点串接小电阻的方案,利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对接电阻后的交流输电网络进行建模,仿真分析了该方案的抑制效果,以及工频过电压和雷电过电压对中性点绝缘的影响,给出了串接电阻的建议值。研究结果表明:变压器中性点串接合适阻值的小电阻可以简单而有效地抑制直流偏磁电流,随着电阻值的不断增大,电流的衰减效果并不明显;故障情况下串接电阻后会抬高中性点的电压,建议取值的小电阻能够承受短时工频过电压和冲击过电压,不会对中性点的绝缘造成影响。     

变压器中性点过电压分析与绝缘配合

电力系统发生不对称短路、非全相运行和雷击等故障时,变电站变压器中性点会出现较高的过电压,严重影响中性点绝缘的可靠性,因此需要对变压器中性点过电压和绝缘配合开展研究。文章在PSCAD/EMTDC中搭建110 kV输电系统仿真模型,计算分析线路发生各种故障时的中性点过电压,依据仿真所得过电压值,确定放电间隙距离以实现更加优化的绝缘配合。结果表明,线路发生单相接地故障时中性点最高过电压为117.73 kV;发生单相断线时中性点最高过电压为52 kV;发生雷击时中性点最高过电压为118 kV;采用放电间隙并联避雷器的中性点保护方式时,选取放电间隙距离为13 mm～14 mm时能达到最优的绝缘配合效果。该研究结果可以为110 kV变压器中性点的绝缘配合优化提供重要的理论和实验参考依据。     

东莞变压器中性点保护分析

简要介绍了变压器中性点过电压防护,分电压等级分析介绍几起间隙保护动作跳主变的故障,阐述了非全相运行时孤立不接地变压器中性点的电压偏移,对110kV、220kV主变中性点工频稳态电压升高进行计算、分析,得出了线路保护与变压器中性点过电压保护的配合关系。     

110kV变压器中性点过电压的计算及其保护策略

为了限制短路电流和满足继电保护整定的需要,110 kV系统采用的是部分变压器中性点接地方式,这种接地方式会使不接地变压器的中性点产生过电压。为此使用PSCAD/EMTDC软件计算了重庆电网一个110 kV系统中不接地主变中性点的过电压。计算结果表明:不接地变压器中性点的工频暂态过电压最高可达到125.8 kV;不接地系统下发生单相接地故障时,变压器中性点电压会上升到相电压;非全相运行时空载变压器中性点可能会产生铁磁谐振过电压,峰值可达到261.2 kV,严重威胁中性点和线端设备的安全;雷电过电压也会损坏中性点的绝缘,也需加以限制。最后给出了适用于110 kV变压器中性点的保护配置方案,并指出当采用间隙和避雷器并联保护时,需考虑避雷器对中性点工频暂态过电压的限制作用。     

110、220kV变压器中性点过电压计算分析及其保护方式

为了限制短路电流和满足继电保护整定的需要,在110、220 kV系统中,只有部分变压器中性点接地运行。本文详细论述了在各种故障情况下(单相接地故障,雷电进波,非全相运行)不接地变压器中性点过电压的产生机理,通过理论推导得到了计算变压器中性点过电压值的理论公式并计算了中性点过电压理论值,指出:当系统发生单相接地故障时,变压器中性点过电压即为故障点的零序电压;单相接地短路点离母线越近,变压器中性点过电压越大;当失地系统发生单相接地时,变压器中性点电压将上升到相电压。并在电磁暂态分析程序ATP中计算了一个110 kV系统中不接地变压器中性点在各种故障情况下的过电压值,仿真计算结果与前面理论论述计算完全符合,证明本文提出的变压器中性点过电压产生机理和过电压理论计算是完全正确的,并根据取得的中性点过电压值给出了110、220 kV变压器中性点的保护方式。通过理论分析和仿真验证,证明减小接地程度系数(增加系统接地点)和选择合适的中性点保护避雷器是降低变压器中性点过电压的有效措施。     

220kV不接地变压器中性点绝缘保护研究

电力系统内一部分220kV变压器的中性点不接地,运行时中性点会受到大气过电压和工频过电压的作用,中性点绝缘需要加以保护。针对采用无间隙金属氧化物避雷器（MOA）与棒间隙并联保护变压器中性点的方式进行了研究,并验证了该保护方式的可行性。     

110和220kV不接地运行变压器中性点保护方式

为保护110、220 kV不接地运行变压器中性点绝缘,并克服间隙、避雷器等现有保护方式存在的缺陷,推荐一种新型可控间隙与金属氧化物避雷器并联保护方式,可控间隙与避雷器共同配合以实现对变压器中性点的有效保护。当系统发生单相接地且失地或非全相运行故障时,可控间隙动作以保护变压器中性点绝缘,同时,避雷器被短接,以免避雷器在工频过电压下运行发生危险。雷电过电压下,可控间隙不动作,由避雷器动作限制变压器中性点过电压。其他过电压下,可控间隙和避雷器均不动作,变压器中性点绝缘能够耐受。可控间隙与避雷器并联保护方式可有效保护变压器中性点绝缘,并解决了现有保护方式存在的问题,具有一定的工程应用价值。     

风电场35kV电网中性点经电阻接地方式研究

风电场中性点经电阻接地能够有效地降低工频过电压及弧光接地过电压的水平,从而有利于系统的安全可靠运行.利用PSCAD软件搭建了某风电场35 kV电网的电磁暂态仿真模型,通过对系统设置单相接地故障,分别对系统中性点经电阻接地方式和中性点不接地方式进行仿真研究.通过仿真结果得知,中性点经电阻接地更适用于风电场中性点接地方式,也有利于系统安全、稳定运行.     

弧光接地过电压的分析方法探讨

中性点不接地系统弧光接地产生的过电压国内外有2种不同的理论,即工频熄弧理论和高频熄弧理论。工频熄弧理论过电压倍数仅为3．5倍,它不可能危及设备的安全运行,而高频熄弧理论说明过电压倍数为7．5倍,它能引发系统故障,文中对两起弧光接地过电压事故（二相10kV母线对地事故和10kV少油断路器c相对地放电事故）进行了分析．证实高频熄弧理论是正确的。     

分级绝缘变压器中性点过电压保护的研究

对变压器中性点过电压保护进行了分析研究,指出决定保护方案时不应只局限在变压器中性点范围内,而应从包括线端设备在内的全方位来进行考虑。文中针对变压器中性点保护现状进行了分析计算,明确提出,变压器带故障失地及开关非全相操作所产生的工频过电压危及变压器中性点绝缘,必须采用棒间隙保护。     

特高压直流输电系统换流站故障过电压研究

±800 kV特高压直流输电系统换流站内电容性和电感性组件较多,在发生短路故障时容易引起过电压现象。研究各种操作和故障情况下过电压的特性,保证系统的安全稳定运行非常重要。利用PSCAD仿真软件建立了±800 kV云南—广东特高压直流输电工程的模型,在换流站内选取了换流阀阀顶对中性母线短路故障和换流变压器阀侧单相接地两种典型故障工况进行了研究。结果表明阀顶对中性母线故障时非故障极线路过电压水平较高,在上组四个换流变压器阀侧绕组中高压端Y/Y绕组端子处单相接地时的过电压水平最高。     

基于高频开关电源的反向注入式直流平衡装置的研究及应用

为了有效抑制变压器中性点电流导致的直流偏磁现象,提出了一种新型电流抑制装置,并从结构、工作原理和参数设计方面详细介绍了该装置的运作特性。该装置根据反向注入法的基本原理,采用了高频开关电源作为注入电流源,可显著提高装置对中性点电流的响应速度,从而减小带来的损失。为防止装置发生过补偿现象,利用PLC模块作为监测控制系统,根据监测的直流电流情况,通过控制逻辑自动调节电源输出的电流,保持中性点电流小于预设的定值,达到抑制直流偏磁的目的。模拟试验和现场试运行的结果表明,装置可以很好地平衡变压器中性点直流电流,保证流入变压器的直流电流在预设范围内,无误动,可靠性能满足实际工程需要。     

110kV主变压器中性点间隙击穿跳闸分析及对策

近几年宜宾电网多次发生110kV系统接地故障时,主变压器中性点间隙击穿,主变压器间隙过流保护动作主变压器跳闸的事件。从主变压器中性点间隙击穿的原因分析来看,主要是主变压器中性点出现了持续时间较长的暂时工频过电压。因此需要从缩短故障清除时间、适当延长主变压器间隙保护跳闸时限、加强运行接线方式管理等方面着手,避免主变压器因中性点间隙击穿引起主变压器无故障跳闸。     

500kV香山变电站变压器中性点小电抗过电压研究

为限制单相接地短路电流,香山变主变中性点装设15Ω小电抗.通过对小电抗上的工频过电压及操作过电压进行计算分析,得出中性点小电抗的绝缘水平是足够的结论,并选择了中性点小电抗避雷器,确保该小电抗安全运行.     

电容式电压互感器的高频暂态特性仿真分析

传统概念认为电容式电压互感器(CVT)的高频传变性能差,不能满足暂态行波信号的传变要求.本文通过借鉴变压器的波过程理论,构建CVT的仿真模型,并对CVT的高频暂态特性进行仿真分析.结果表明CVT能够有效传变高频暂态信号的波头部分,其二次侧信号可用于行波定位.     

110kV和220kV变压器中性点雷电过电压仿真与分析

为了更好地对110 kV和220 kV变压器中性点保护的绝缘配合进行参数整定,得到中性点处的实际过电压情况,文中考虑了入侵变电所的雷电波幅值和陡度受到变电所进线段保护时的限制作用,建立了变压器在雷电过电压下的绕组仿真模型,并通过ATP-EMTP软件对变压器中性点受到线路上的入侵雷电波作用时的实际过电压情况进行仿真,结果表明:无论变压器中性点处是否接有避雷器,其实际过电压波形与用作中性点处整定参考的标准雷电波的波形有很大差异,这也是导致中性点处避雷器和间隙绝缘配合失调的主要原因之一。     

避雷器作为TV二次回路中性点保护的分析

为明确电压互感器(TV)二次绕组中性点安装过电压保护的必要性和技术条件,解决电压互感器二次绕组中性点过电压保护与绝缘配合的难题,通过实验室雷电冲击模拟实验和基于ATP软件的数值仿真研究,确定了电压互感器二次回路中性点的雷电传递过电压水平,结果表明,在一次侧雷电冲击电压幅值较高或波形较陡的恶劣运行条件下,二次回路中性点的传递过电压将大大超过二次回路中性点绝缘的雷电冲击耐受水平,尤以电容式电压互感器更为严重,肯定了在二次回路中性点就地安装氧化锌避雷器作为过电压保护的必要性并验证了过电压保护效果,提出了避雷器参数选择的基本原则和选型方案,为制订电压互感器二次绕组中性点过电压保护技术规范提供科学依据。     

110kV变压器中性点接地方式与保护配置分析

电力系统中变压器中性点的接地方式和保护配置,是一个关系到电网安全运行的综合性问题,它与电压等级、电网结构、绝缘水平、供电可靠性等都有密切的关系。我国110kV及以上电网一般采用大电流接地方式,即中性点有效接地方式,发生单相接地故障时,暂态过电压水平较低,故障电流较大,继电保护迅速动作于跳闸以切除故障。主要研究分析了110kV变压器的接地方式及保护配置,并根据大港油田某变电站发生的实际案例来详细分析故障发生的过程及保护配置的必要性。