线路故障引发多台变压器间隙保护动作分析

针对大规模新能源接入导致电网运行方式及故障发展过程复杂的情况,结合一起110kV线路故障引发多台变压器间隙保护动作的案例,介绍了变压器间隙保护的原理、构成和整定原则,分析了故障发展过程中110kV系统各级保护装置的动作行为,重点阐述了中性点接地运行方式变化过程中110kV系统母线和零序电压的变化规律,总结了整定110kV间隙保护动作时间定值时需要考虑的因素,为电网故障分析及变压器间隙保护整定提供了工程实践参考。

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。

分布式电源接入对变压器中性点工频过电压特性的影响及对策

为避免一刀切的“间隙安装策略”带来的成本高问题,有必要针对分布式电源从配电网接入情形给出间隙安装策略的建议。通过建立配电网发生单相接地故障时的复合序网络,分析不接地变压器中性点工频过电压的产生机理;在PSCAD/EMTDC中搭建计及低压侧分布式电源接入的110 kV电网模型,对比分析不同类型和容量分布式电源接入下变压器中性点的电压值或电压波形的变化规律。结果表明:接入PQ控制型逆变型分布式电源且其容量显著大于低压侧负荷容量时对变压器中性点绝缘安全的威胁程度最高;根据不同变压器中性点绝缘水平、接入分布式电源的类型和容量应选择不同的间隙安装方案。

中性点避雷器试验专用间隙屏蔽罩的设计

中性点避雷器装设位置较高,操作平台狭小,给中性点避雷器预试工作带来一定的安全风险、设备安全隐患等,严重影响预试工作效率。基于此,本人设计一款中性点避雷器试验专用间隙屏蔽罩,包括屏蔽底座、屏蔽罩壁和金属连接件,用于屏蔽中性点避雷器放电间隙,保证放电间隙在试验电压下不击穿,使试验顺利完成。该屏蔽罩可避免重复多次攀爬中性点避雷器拆装放电间隙接地极。

110kV变压器中性点水流保护间隙与避雷器并联保护方式

为克服传统保护方式的缺陷,提出了1种水流保护间隙和避雷器并联的110 kV变压器中性点新型保护方式。在系统发生非全相运行故障或者单相接地短路且失地时,水流保护间隙形成且立即被击穿(即水流保护间隙动作),从而保护变压器中性点绝缘和避雷器。在雷电过电压下,由避雷器动作泄放雷电流,水流不会喷出,不会形成水流间隙,间隙不会动作;在其他过电压下,水流不会喷出,间隙和避雷器均不动作。对已研制成功的整套水流保护间隙与避雷器并联新型控制系统进行大量试验,研究结果表明:水流保护间隙的工频放电电压和放电分散性都低于同等距离的空气间隙,当工频电压升高到快接近放电电压时,在高压电极头部会产生强烈的电火花。水流保护间隙和避雷器并联新型保护方式可以可靠工作,更有效保护变压器中性点绝缘。

雷击造成主变压器中性点击穿的原因分析及建议

介绍了德阳绵竹地区因雷击而造成的7台110 kV主变中性点间隙击穿并使其中5台跳闸的情况。详细分析了保护动作行为,并指出了主变压器跳闸的原因。校验了中性点间隙与避雷器之间的配合,提出了增大间隙并延长间隙过流保护动作时限以躲开线路重合闸的方法,以减少停电时间并避免主变压器不必要的跳闸。

分布式光伏接入对110kV主变中性点电压的影响分析

110 kV主变在非直接接地运行方式下,当变压器低压侧存在分布式光伏接入时,发生单相接地短路故障等情况可能会引起变压器中性点过电压问题,对中性点的绝缘造成威胁。分析了发生故障后网络的故障特性、线路保护的动作情况以及中性点电压偏移问题;在此基础上,分析了线路保护动作后分布式光伏接入对中性点电压偏移问题可能造成的恶化,并讨论了光伏容量和本地负荷的影响;给出了含分布式光伏配电网110 kV主变加装间隙保护的相关建议。

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。

基于全桥变换器的电励磁双凸极电机中点电位的研究

基于全桥变换器的电励磁双凸极电机,由于电机非线性电感特性,使其三相中点电位随转子位置而变化,将对电机系统性能产生不良影响。该文针对一台6/4极电励磁双凸极电机系统,研究了中点电位的变化规律,分析了中点电位变化引起相电流畸变的原因,并进行试验验证。研究和试验结果表明:电励磁双凸极电机中点电位的变化将导致电流换相过程中出现反向电流缺口,产生负转矩,削弱电机出力,并使输出转矩脉动扩大。文中最后给出了从电机设计与电流控制方法两个方面抑制中点电位影响的方法。

一起变压器中性点间隙击穿的事故分析

现有的220 kV变压器,中性点一般装有棒-棒间隙,其间隙间的距离取多少为合理,并如何与零序过流保护及过压保护配合,是当前运行单位易忽略的问题。该文对一起由于间隙距离设置不当,系统发生接地故障而引起间隙零序保护动作而跳机的这一事故,做一专题分析。

220kV线路故障引起110kV系统保护异常动作的研究分析

分析了强电源附近的220 kV馈供线路发生单相接地故障后,较高的零序电压引起所供110 kV系统主变中性点间隙击穿后又造成110 kV线路距离保护异常动作的原因。并提出对于强电源附近的馈供线路发生接地故障时抑制零序电压的建议和防止相关保护不正确动作的措施。

浅析发电厂主变压器中性点的保护及运行

介绍了发电厂主变压器中性点保护常用的间隙、避雷器及避雷器联合放电间隙3种方式,阐述了变压器中性点间隙零序过电流保护原理及主变压器中性点接地要求。提出了变压器中性点运行操作中的注意事项,以保证中性点操作合理,避免各种操作隐患。

330kV升压变压器中性点保护问题讨论

描述并分析了甘肃电网330 kV发电厂升压变压器中性点接地方式及所承受的过电压种类和水平,提出这类变压器中性点保护方法,并给出了具体保护方案:采用合理的保护间隙保护330 kV变压器中性点绝缘的方案较可靠,也简便易行。

变压器中性点过电压保护综述

综述了变压器中性点保护理论,根据国内变压器中性点绝缘的实际情况,依据电力部下达的“过电压与接地技术方事故技术措施”对变压器中性点保护参数做出了参考设置。

110kV变压器中性点雷击闪络故障分析及防治措施

为获得雷电流冲击下110 k V变压器不接地中性点上的过电压,采用线饼模型对110 k V变压器绕组进行建模,并用PSCAD仿真软件对该模型进行仿真计算。利用该模型对广州地区110 k V变压器中性点击穿事故进行仿真分析,结果表明对变压器中性点仅加装放电间隙不足以防止雷电侵害,并且雷电波入侵变压器时中性点故障率高达到0.686次/年,说明需要结合其他防护措施对这一地区变压器中性点进行保护。根据仿真结果提出采用130 mm的间隙并联Y1.5W-72/186避雷器实施改造措施。

变压器中性点过电压一次保护与二次保护分析

介绍变压器中性点过电压一次保护和二次保护的措施,以及变压器中性点过电压计算方法,分析变压器中性点间隙异常击穿的典型实例,针对变压器中性点间隙异常击穿导致二次保护动作造成变压器跳闸的问题,提出延长变压器中性点间隙过电压二次保护动作时限的解决方案,对方案的可行性进行分析。

主变压器零序过流保护和间隙过流保护配合分析

针对在主变压器(以下简称主变)停、送电倒闸操作中,因中性点接地方式变化而需要时间来修改保护定值,大大延长了主变运行方式倒换时长的问题,结合零序过流保护和间隙过流保护原理,根据现场实际接线方式进行分析,给出了主变中性点倒换操作中零序过流保护和间隙过流保护配合原则,解决了倒闸操作中主变间隙过流保护和零序过流保护失配及倒闸操作效率低的问题,可供主变运维倒闸操作参考。

主变压器间隙保护与系统零序保护失配问题的解决措施探讨

包头地区电网110 kV变压器中性点全部采用经间隙接地运行的方式。当线路发生接地故障并且跳闸时,变压器间隙零序电流保护会出现保护失配误动,造成停电事故。针对变压器间隙保护与系统零序保护的失配动作现象,分析主变间隙保护动作原因及与系统保护的配合情况,提出将包头地区电网部分110 kV变压器中性点直接接地运行,投入其零序保护,退出其间隙保护的方法,进行了线路故障后系统零序电压与零序电流的计算分析及系统零序保护灵敏度的校验,证明了该方案的可行性,并在包头供电局所属110 kV变电站得以成功实施,解决了主变间隙保护与系统零序保护失配的问题。

变压器中性点过电压保护装置的选择

变压器中性点过电压保护装置主要有棒间隙保护和避雷器保护两种,文中分析了这两种保护装置的不同作用和参数选择的原则。

变压器中性点气水两相组合流体保护间隙工频放电特性数学解析

气水两相组合流体放电特性研究对于污水处理、高电压绝缘、水下声源等领域,以及在变压器中性点保护间隙方面,具有重要的意义。针对不同间隙总长度和不同喷水长度的气水间隙在实验室条件下进行工频放电试验,分析其放电特性的变化规律。研究表明:气水间隙比之相同长度的空气间隙易于击穿;当气水间隙总长度L固定时,气水间隙的放电特性曲线均呈现近似V型的特征;当间隙总长度L不同时,曲线最低点A所处的位置不同,随着L增大,点A向右上侧移动;3条V型曲线点A右侧部分近似直线,几乎重合;当L不同时,3条曲线点A左侧部分形态一致呈线性,且随着L增大而向右上侧移动;将气水间隙应用于电力系统变压器中性点保护,具有较可观的价值。基于试验结果分析,通过对试验数据进行数值拟合建立了气水间隙的数学解析式。根据该数学解析式,可以计算出气水间隙在不同间隙总长度和不同喷水长度下的击穿电压和最低击穿电压所处的位置,从而指导应用于变压器中性点保护间隙。