主变零序保护的原则.doc

主变零序保护的配置原则110kV直接接地电力网中低压侧有电源的变压器，中性点可能直接接地运行，也可能不接地运行对这类变压器，应当装设反应单相接地的零序电流保护，用以在中性点接地运行时切除故障；还应当装设专门的零序电流电压保护，用以在中性点不接地运行时切除故障高压侧为单电源，低压侧无电源的降压变压器，不宜装设专门的零序保护）保护方式对不同类型的变压器又有所不同，下面分别予以说明 一、全绝缘的变压器 当变压器低压侧有电源且中性点可能不接地运行时，还应增设零序过电压保护 全绝缘变压器为什么还要装设零序过电压保护?根据《电力设备过电压保护设计技术规程》SDJ 7-79，对于直接接地系统的全绝缘变压器，内过电压计算一般为3(——最高运行相电压)当电力网中失去接地中性点并且发生弧光接地时，过电压值可达到3.0，因此一般不会使变压器中性点绝缘受到损害；但在个别情况下，弧光接地过电压值可达到3.5，如持续时间过长，仍有损坏变压器的危险由于一分钟工频耐压大于等于3.0，所以在3.5电压下仍允许一定时间，装设零序过电压保护经0.5s延时切除变压器，可以防止变压器遭受弧光接地过电压的损害其次，在非直接接地电力网中，切除单相接地空载线路产生的操作过电压，可能达到4.0及以上。

电力网中失去接地中性点且单相接地时，以0.5s延时迅速切除低压侧有电源的变压器，还可以在某些情况下避免电力设备遭受上述操作过电压的袭击此外，当电力网中电容电流较大时，如不及时切除单相接地故障，有发展成相间短路的可能，因此，装设零序过电压保护也是需要的 在电力网存在接地中性点且发生单相接地时，零序过电压保护不应动作动作值应按这一条件整定当接地系数≤3时，故障点零电压小于等于0.6，因此，一般可取动作电压为180V当实际系统中＜3时，也可取与实际值相对应的低于180V的整定值 二、分级绝缘的变压器对于中性点可能接地或不接地运行的变压器，中性点有两种接地方式：装设放电间隙和不装设放电间隙这两种接地方式的变压器，其零序保护也有所不同 1. 中性点装设放电间隙放电间隙的选择条件是：在一定的值下，躲过单相接地暂态电压一般≤3，此时，按躲过单相接地暂态电压整定的间隙值，能够保护变压器中性点绝缘免遭内过电压的损害，当电力网中失去接地中性点且单相接地时，间隙放电 对于中性点装设放电间隙的变压器，要按本规范条的规定装设零序电流保护，用于在中性点接地运行时切除故障 此外，还应当装置零序电流电压保护，用于在间隙放电时及时切除变压器，并作为间隙的后备，当间隙拒动时用以切除变压器。

零序电流电压保护由电压和电流元件组成，当间隙放电时，电流元件动作；拒动放电时，电压元件动作电流或电压元件动作后，经0.5s时限切除变压器 零序电压元件的动作值的整定与本条第一款零序过电压保护相同 零序电流元件按间隙放电最小电流整定，一般取一次动作电流为100A 采用上述零序电流保护和零序电流电压保护时，首先切除中性点接地变压器，当电力网中失去接地中性点时，靠间隙放电保护变压器中性点绝缘，经0.5s延时再由零电流电压保护切除中性点不接地的变压器采用这种保护方式，好处是比较简单，但当间隙拒动时，则靠零序电流电压保护变压器，在0.5s期间内，变压器要随内过电压，如系间歇电弧接地，一般过电压值可达3.0，个别情况下可达3.5，变压器有遭受损害的可能性 2. 中性点不装设放电间隙对于中性点不装设放电间隙的变压器，零序保护应首先切除中性点不接地变压器此时，可能有两种不同的运行方式：一是任一组母线上至少有一台中性点接地变压器，二是一组母线上只有中性点不接地变压器对这两种运行方式，保护方式也有所不同 当任一组母线上至少有一台中性点接地变压器时，零序电流保护也是由两段组成，与本规范条的不同之处，是Ⅰ段只带一个时限，仅动作于断开母线联络断路器；Ⅱ段设置两个时限，较短者动作于断开母线联络断路器，较长者动作于切除中性点接地的变压器，这点仍与本规范4.0.8条相同。

此外，还要装设零序电流电压保护，它在中性点接地变压器有零序电流、中性点不接地变压器电压保护，它在中性点接地变压器有零序电流、中性点不接地变压器没有零序电流和母线上有零序电压的条件下动作，经延时动作于切除中性点不接地的变压器零序电流电压保护的时限与零序电流保护Ⅱ段的两个时限相配合，以保证先切除中性点不接地变压器，后切除中性点接地变压器零序电流Ⅰ段只设置一个时限，而不设置两个时限，是为了避免与零序电流电压保护的时限配合使接线复杂化 当一组母线上只有中性点不接地变压器时，为保护首先切除中性点不接地运行的变压器，则不能用上述首先断开母线联络断路器的方法在条文中规定，采用比较简单的办法：反应中性点接地变压器有零序电流；中性点不接地变压器没有零序电流和母线上有零序电压的零序电流电压保护，其动作时限与相邻元件单相接地保护配合；零序电流保护只设置一段，带一个时限，时限与零序电流电压保护配合，以保证首先切除中性点不接地变压器 当一组母线上只有中性点不接地变压器时，为了尽快缩小故障影响范围，减少全停的机会，若也采用首先断开母线联络断路器的保护方式，则将在约0.5s的时间内，使中性点不接地变压器遭受内过电压袭击，这与中性点装设放电间隙而间隙拒动的情况类似(只是后者机率小一些)。

为设备安全计，在条文中没有推荐采用这种保护方式 测量母线零序电压的电压元件，一般应比零序电流元件灵敏，但应躲过可能出现的最大不平衡电压，一般可取5V为了测量中性点接地变压器的零序电流，各变压器的零序电流电压保护之间有横向联系，这降低了可靠性，已有导致误动作的事例为消除这一横向联系，可以测量不接地变压器负序电流的负序元件，代替测量接地变压器零序电流的方式，但这种方式尚无采用者，故在修改条文中没有列入。