摘要：文章对核电厂内变压器接地的相关内容展开了研究，并结合接地变压器的选用原则与核电厂内部关键电气装置的绝缘质量，总结出了核电厂中接地变压器的运算与校验途径，研究核电厂用变压器一次侧选择中性点通过接地变压器强阻接地与不接地两类方法的选用原则。
关键词：核电厂；变压器；接地方式；运用分析
引言：
核电厂中性点通过接地变压器的连接途径，已经在我国当前投产的重大机组上得到了普遍的使用。它的二次负载阻值使用直接影响着供电变压器连接优越性可否得到完全发挥。
1 接地变压器连接电阻选型运算
1.1 厂用设备中性点连接变压器选型运算原则
在机组出口断路器阻断时，选择厂用变压器中性点连接变压器以此侧电阻不超过主变压器低压侧三相对地整个容抗就能够符合要求；在机组出口断路器关闭时，在运行运行范围内，机组中性点接地变压器检测和退出运作的几率很小，因此，采取厂用变压器中性点连接变压器一次侧电阻时不用思考机组三相对地整体容抗[1]。
1.2 核电厂发电器中性点接地变压器选型运算原则
在发电机出口断路器关闭时，接地变压器一次侧电阻通常取不超过发电器侧三相对地整体容抗值就行，可是要兼顾厂用变压器强压侧接地变压器能够检修和退出运作的状况，因此取中性点接地变压器一次侧电阻不超过发电器侧和主变压器低压侧三相对地整体容抗之和，进而让单相接地事故有功电流等于或超过电容电流。
2 核电站接地变压器设备选型运算方式
国内核电厂机组重点采取经接地变压设备高阻接地方法，机组经接地变压设备在回路中添加适当电阻，在机组回路产生单相短路问题时，这个配备能够至于全相过电压最高值不大于2.6倍特定相电压。结合相关资料得知，其设备选择原则是接地变压设备一次侧电阻数等于或低于机组三相接地总容抗，促使单相接地事故有功电流等于或大于电容电流，以此相关参量要符合设计条件是：
其中，R是接地电阻值；CΣ是发电机接地总电容；IR是阻性电流；IC0是接地净容性电流；IE是中性点事故电流；IElim是接地电流额定值，通常是3-25A。而在核电项目中，能够按照核电厂生产的方法、电容电流高低及重要相关装置的绝缘质量判别是否设计该接地变压器设备。
3 机组中性点接地变压器配备的验证
机组中性点通过接地变压器连接时，如果中性点回路初夏故障，其电路见图1所示。
其中，U1是中性点侧相对地电压；IC是电容电流；IL是电感电流；XL是变压器感抗；XC是发电机电压结构三相接地容抗；Rt是变压器内阻；R1是电阻设备电阻。
图1 机组中性点通过变压器高阻接地等效线路
结合图1中的电路关系，获知：
结合电气装置选型原则，展开规划与计算获得接地变压设备的阻抗电压百分比、二次负荷电阻等早期参量，通过公式（2）运算后代进公式（1）来校验与优化，进而获得满足接地需要的装置数值。
4 核电站接地变压器规划和运用
4.1 厂用变压器中性点连地变压器选型研究
核电厂中设备稳定运作时，机组出口断路器关闭，机组侧中性点连地变压器同时稳定运转，所以，厂用变压器一次侧中性点接地电阻运算只思考在机组出口断路器断开条件下，符合厂用变压器一次侧接地事故电容电流限值需要。
某核电厂内机组回路电气设施参数见表1，变压器特定电压为24kV；频率为50赫兹；相电压是
U1r/3，那么主变压器二次侧单相接地事故电容为C1=C3+C4+2C6+C7=0.3μF；三相接地总容抗等于3538.58Ω；厂用变压器一次侧单相接地事故电容电流等于3.92A。
表1 某核电厂机组回路电气装置参量
核电厂强压厂用变压器中性点能够选择高电阻接地与不接地两种途径，因为核电厂的全面调整材料的过程中，机组出口断路器阻断，核电厂经由500kV开关站输送电到强压厂用变压器，这时如果中性点不对地，主变压器、强压厂用变压器、离相密封母线与断路器等有关设施绝缘质量要超过其间歇性电弧对地过电压，由此防止对设施产生影响。因为不确定性的间歇性电弧反复出现熄灭与重燃情况，在故障相与非故障相的电感与电容回路中，将导致高频运行过电压，结合相关规定得知，单相间歇性电弧对地过电压在通常情况下，不对地最高过电压不大于3.5倍作业相过电压参数[2]。但电气装置若出现绝缘水平较低情况，出现事故且没有采用有效对策，设施会由于过电压而出现破损。
核电厂机组出口断路器到强压厂用变压器电压是24kV，那么非故障相过电压数据高达68.6kV，如果核电厂相应重点电气装置绝缘质量低于该值，那些要在强压厂用变压器中性点侧施工高电阻对地，由于防止单相对地故障是全相过电压的倍数不大于电气装置的绝缘质量。接地变压器一二次特定电压分别是24kV和0.5kV，两边电压比为48.
此外，某核电厂相应重要电气装置绝缘质量是：强压厂用变压器一次工频耐压是85kV，雷电作用全波峰值为200kV；主变压设备二次工频耐压为85kV，佩雷电作用全波峰值为200kV；离相密封导线工频耐压是80kV，雷电作用全波峰值是185kV；机组出口断路器工频耐压是80kV，雷电作用全波峰值为150kV。
以上核电厂电气装置绝缘质量都超过非故障相过电压数值68.6kV，符合“单相间接性电弧对地过电压常规状况下，不对地最高过电压不大于3.5倍作业相过电压值”的需要[3]。所以，后期核电工程在电气装置绝缘质量符合间歇性电弧对地过电压的基础上，强压厂用变压器中性点侧能够选择不接地方法。
4.2 发电机中性点对地变压器选型研究
发电机安全运作时，机组出口断路器封闭，机组侧中性点对地变压器同时稳定运作，如果厂用变压器一次侧对对变压器退出工作，机组侧接地电阻值要符合厂用变压器一次侧与发电机侧总接地事故电容电流限值标准。
通过上述详细分析得知，机组侧接地电容Cg=C1+C2=0.53μF三相接地总容抗，机组侧故障电容电流为6.88A；当机组出口断路器封闭时，机组对地总电容C0=Ct+Cg，三相接地总容抗XC0=1/（3×2πf×C0），故障电容电流IC0=Up/XC0。
5 结束语
总之，文章对接地变压器在核电厂内的运用展开了详细的分析，对于核电厂强厂用变压器与发电机运作特征，对中性点高阻接地与不接地两类方法展开了比较研究，且主要出现了如下成果：
总结出了核电站发电机侧中性点对地变压器运算与检验模型，并结合某核电厂电气数值展开了运算检验，运算结果满足机组中性点侧接地标准，不断健全了核电厂机组接地变压器研究方式，给核电厂后期工程接地变压器选型带来了科学的借鉴依据。
对核电站厂用变压器一次侧选择不接地与中性点通过变压器高阻接地两类方法，从符合电气装置绝缘性能水平与高压厂用变压设备间歇性电弧对地过电压大小方面，提出了方案选取建议，有效健全了核电站厂用变压设备一次侧中性点接地途径选择原则。
参考文献：
[1]宋光耀，郑海龙，夏晓磊。海阳核电一期工程主变压器低压侧加装接地变压器方案的探讨[J]。电气应用，2014，33（06）：73-76.
[2]高学冲，叶育林。某核电站发电机中性点接地电阻改进分析[J]。电气应用，2016，35（07）：56-58+77.
论文作者:张宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：变压器论文; 过电压论文; 核电厂论文; 机组论文; 电流论文; 电阻论文; 电容论文; 《电力设备》2018年第27期论文;