（云南电网有限责任公司西双版纳供电局 云南西双版纳 666100）
摘要：电力系统运行中，自动切换变压器中性点地刀，能快速实现厂站内中性点数目基本不变，保持零序网络的基本稳定。本文对220kV某变电站变压器中性点地刀智能切换装置加装的必要性进行阐述，介绍了该站中性点地刀智能切换装置的配置、接入方案、动作逻辑、安装调试中遇到的问题及解决方案和后期运行维护中的注意事项。该装置的应用对保障中性点地刀操作人员人身安全、降低该地区电网风险具有重要意义，并可作为装置在其他区域电网推广应用的重要参考。
关键词：变压器；中性点；地刀；自动切换；应用
引言
变压器中性点接地方式对零序电流保护影响极大，中性点接地数目是影响零序网络变化的重要因素，零序网络的稳定性是保障零序保护可靠动作的关键，规程规定中性点接地方式安排应保持变电站零序网络基本不变。
220kV某变电站是某地区的重要变电站，该站现有1、2号主变，通常将1台主变220kV、110kV侧中性点直接接地，另1台两侧均不接地，当接地变停运后，该地区电网风险等级将为Ⅲ级，智能切换装置能够快速合上非接地变的中性点地刀，减少中性点不接地时间，降低接地故障引起该地区电网解列的风险。
本文提出中性点地刀智能切换装置在220kV某变电站的应用，在中性点地刀设备正常的前提下，中性点地刀能自动切换，有效提高二次设备运行的可靠性，进而提高电网安全稳定水平，同时对在其他区域电网应用具有重要意义。
1中性点地刀智能切换装置加装的必要性
该站安装2台变压器，采用三卷变Y/Y/△接线方式，高压侧为220kV单母分段，中压侧为110kV双母线，低压侧为10kV，1、2号主变高、中压侧均配备中性点地刀。
目前我局220kV某变电站采用的是单主变高、中侧中性点直接接地，当1台主变检修停运时，另1台主变高、中侧中性点直接接地，通过这种方式维持零序网络的稳定。但该方式依然存在风险：一旦110kV出线保护装置拒动或开关拒动将导致该站供电片区电网与系统解列，孤网运行。若孤网瓦解，将损失负荷约79MW，占该市总负荷的43.9%，构成一般电力安全事故。具体分析如：
假定1号主变中性点直接接地运行，2号主变经间隙接地运行，如果1号主变跳闸后2号主变中性点地刀没有快速合上，将导致110kV系统变成不接地系统，此间若110kV线路或母线保护均不能动作，将由2号主变间隙过电压保护动作切除故障。
该站中性点地刀的分、合一直由变电站运行人员操作完成，一方面操作时间长、流程复杂，另一方面，人工就地合闸期间，如果遇到系统发生接地故障，中性点就会产生零序电压（上能够达到相电压），会对操作人员人身安全造成极大威胁。
中性点地刀智能切换装置的应用能够快速完成中性点地刀快速自动分合，最大限度地消除人员操作过程中存在的人身安全潜在风险和减少中性点消失带来电网风险的时间。
2中性点地刀智能切换装置接入方案
该装置共接入4组电压，分别是220kVⅠ段、220kVⅡ段母线零序电压，110kVⅠ段、110kVⅡ段母线零序电压；220kV1号主变高、中压侧开关跳位并联接入，220kV1号主变高、中压侧中性点地刀合位并联接入；220kV2号主变高、中压侧开关跳位并联接入，220kV2号主变高、中压侧中性点地刀合闸位置并联接入；220kV分段跳位、110kV母联跳位单独接入该装置；高、中压侧母线零序电压闭锁回路采用串入中性点地刀合闸回路中实现人工合闸闭锁。
3运行方式下的切换逻辑
1、2号主变压器处于运行状态，1号主变检修压板、2号主变检修压板退出，自动切换功能投入，无地刀位置控制字退出，1、2号主变高、中压侧开关均在合位，高压侧分段跳位，中压侧母联跳位，1号主变高、中压侧中性点地刀位置为合位，2号主变中性点地刀位置为跳位，充电条件满足，开始充电，经过10s后充电完成，具备动作条件。
220kV1、2号主变压器运行方式下，假定1号主变为接地变，2号主变为非接地变，充电完成后，执行逻辑如图1。
图1 2220kV某变电站1、2号主变中性点
地刀智能切换装置执行逻辑示意图
4安装调试中遇到问题及改进方案
为防止中性点地刀合闸于系统接地故障，对操作人员人身安全构成威胁，同时引起变压器中性点弧光过电压扩大事故，因此设置母线零序电压闭锁措施，当高、中压侧任意一侧母线零序电压大于零序电压闭锁值时，闭锁合闸回路。装置采集220kVⅠ、Ⅱ母零序电压以UH1、UH2显示，采集110kVⅠ、Ⅱ母零序电压以UM1、UM2显示。闭锁逻辑如图2。
图2 母线零序电压闭锁自投逻辑图
安装过程中将高、中压侧3U0闭锁合闸出口串入人工合闸回路中，调试过程中发现零序电压闭锁条件满足或不满足，中性点地刀都不能人工就地操作，检查发现装置存在设计缺陷，装置内部3U0闭锁合闸节点本应为常闭节点，实际为常开节点。
为实现母线零序电压闭锁功能，本文设计了改进方案，如图3，在原来的3U0闭锁合闸回路串入中间继电器，再将中间继电器的常闭节点串入合闸回路中实现人工合闸闭锁。
图3 母线零序电压闭锁出回路改进方案图
5装置运行维护中的注意事项
5.1 变压器进行停电检修时，应投入相应的变压器检修硬压板，检修工作结束，变压器恢复运行状态，应退出相应的变压器检修硬压板。
5.2 “高压侧分列”和“高压侧单母”硬压板不能同时投入，“中压侧分列”和“中压侧单母”硬压板不能同时投入，高、中压侧母线，任意侧母线单母线运行，该侧的母线联络开关将不起作用，不再判断其开关位置，并且，其它处理方式和该侧母线并列运行时，处理方式一样。
6结语
长期以来，中性点地刀分合一直由人工操作完成，存在两方面安全隐患。一方面是人工操作存在安全隐患，另一方面是当电网发生事故时，调度值班员和站内值班员都集中精力处理事故，常顾不上操作运行变压器的中性点地刀合闸，导致局部运行电网变成不接地系统的持续时间增长，故障发生的概率大大增加，为电网运行埋下严重安全隐患。显然，人工操作性点地刀的模式，已经不能满足当前电网对供电可靠性的要求。
本文提出的变压器中性点地刀智能切换装置能够在接地变跳闸后，快速合上非接地变的中性点地刀，确保零序网络的稳定性，并就装置配置、接入方案、动作逻辑、安装调试中遇到的问题及解决方案和运行维护注意事项作出详细阐述，对保证厂站零序网络的稳定性和了解装置的自动切换逻辑、安装、调试、维护具有重要意义。
参考文献：
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论文作者:郑锐邦
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/2
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