（平顶山姚孟发电有限责任公司）
摘要：随着社会的发展，电力成为了人们生活和生产不可或缺的重要能源。而变压器作为发电厂中的发电设备，其对电力系统的正常运行作用重大。主变压器中性点的运行时刻关联着整个电厂系统的稳定性，所以将变压器中性点保护工作做好十分必要。本文从主变压器中性点的概念入手，通过阐述主变压器中性点的保护，对主变压器中性点的运行做了深入分析。
关键词；变压器；中性点；电厂
1引言
电厂发电的主要设备就是变压器，它的运行情况对电厂的经营生产影响重大。通常，分级绝缘的变压器会被应用到110kv及以上的中性点直接接地的电网中，接地短路故障在电网运行中会时常发生。作为变压器的中性点，有接地和不接地两个部分，一旦接地短路发生，无论变压器中性点接地与否，都会对正常运行有影响。所以，一定要做好主变压器中性点的保护，这关系着电力系统的整个运行状态。
2主变压器中性点的组成
2.1隔离开关
隔离开关用来控制中性点接地，电动或者手动都可以操作，工作人员可以通过隔离开关远处控制分、合闸。
2.2避雷器
避雷器能够有效地控制电力系统和雷电过压，当发生电压危害，避雷器的立即动作可起到限制的作用，迅速将续流截断，使设备的绝缘完好。避雷器一般在带电导线和大地之间接入，工作人员将避雷器和被保护的设备通过并联的方式连接，电压处于正常状态，则一切恢复原状，一旦电压值异常，避雷器开始动作，并通过限制电压使设备绝缘，保证系统供电正常。
2.3放电计数器
放电计数器的主要作用是监测避雷器泄漏的电流，及时将避雷器动作的次数记录下来并发出警报。它的位置在避雷器装置的下方，毫安表、继电器、非线性电阻以及一些电子元器件等是其主要构成部分，毫安表在电压正常的情况下能够准确的测出泄露电流。当过电压或是雷击情况出现时，会有强大电流产生并且流过放电计数器和串联在它上方的避雷器，所以泄露电流回路是完全可以监测的到的。强大的电流转移到电磁计数器回路中，由于毫安表被保护，电磁计数器开始记录动作和发出警报。
3电厂运行中主变压器中性点的保护
3.1主变压器中性点保护原理
变压器的主要运行方式是将一台变压器中性点直接接地，其它并列运行的变压器不接地。因为故障零序电流会在单相接地故障发生时通过中性线形成回路，然后被零序电流互感器检测到，形成接地保护。但是如果将其它并列运行的中性点都接地，这些变压器会被短路电流分流，从而削弱保护度。所以，还是应该采用一台变压器中性点接地的方法相对可靠。
避雷器保护、零序电流保护、间隙零序保护都是将变压器中性点绝缘，避免过电压。当中性点闸呈断开状态，且中性点电压值达到一定高度时，放电间隙率先击穿，此时电压被引向大地方向，间隙零序保护在间隙被击穿时跳开两侧开关。如未击穿间隙，间隙零序电压保护动作将变压器切除。这时的避雷器要看电压状况，如果电压一直升高，避雷器必须开始动作。放电间隙能够有效地防止避雷器动作太过频繁，对避雷器的保护可以增加其使用年限。相反的是避雷器和间隙保护在中性点闸连接时是不发挥作用的。变压器中性点装置示意图如图1所示。
3.2主变压器中性点的保护方法
3.2.1整定设计
零序过压保护动作整定和间隙零序电流整定是整定设计主要内容。间隙放电电流的设置动作通常在一次值是100A时，因为正常状态下没有电流流过放电间隙回路。并且出现单相接地故障时，零序过压元件不必要动作，原因是设备中存在中性点直接接地。
3.2.2正确选择避雷器
避雷器的选择一定要满足电厂运行时的使用条件。当电力系统正常运行，由于电网单相接地原因，灭弧电压值应大于中性点电位升高稳态值，且变压器中性点冲击放电电压要小于中性点冲击耐压。实践证明，专用金属氧化物的避雷器能够在以上运行条件中更加有效地绝缘，防止大气过电压。
3.2.3放电间隙
放电间隙位于地线和变压器中性点之间，用于变压器放电间隙保护。放电间隙的可选择性很多，一般以棒形、角形和球形为主。实际操作中，为了满足需要，棒形放电间隙是采用率最高的变压器中性放电间隙保护。
4.主变压器中性点在电厂中的运行方式
4.1中性点直接接地运行
这种保护接地系统是将电气设备外壳直接接地，该系统属于保护接地，即便外壳有电，也不会造成触电事故。但是危险性是存在的，因为低压断路器如果不能自动跳闸，漏电设备外壳超出安全电压，而熔断器在漏电电流较小的情况下是否能够熔断不具有确定性，这样很容易导致触电事故，所以漏电保护器的设置十分必要。
4.2中性点不接地运行
中性点不接地运行通常省时省料，比其他的运行方式具备更多的优点。进行中性点不接地运行时，工作零线和电气设备金属外壳会被保护系统连接起来，当检测到外壳设备有电，保护系统会及时做出反应，把漏电电流变为短路电流，这样熔断器及时进行熔断，低压断路器发生动作，故障设备就会断电。中性点不接地运行方式能够有效地保障设备安全性，实用性强。
4.3经消弧线圈接地运行
使用经消弧线圈运行方式，必须要把专用线和工作零线严格区分开来，由于系统专业保护线在运行的正常状态下无电流通过，因此会有不平衡电流通过工作零线。这样一来，专用保护线没有对地电压产生，电器金属外壳接零保护和专用保护线的连接就达到了保障系统安全运行的作用。但是，工作零线在这种运行方式下只能用作单相照明负载回路，且专用保护线不能经过漏电保护器，更不能断头，所以此时的漏电保护器需要在供电干线上安装。经消弧线圈接地运行经常会被用到一些低压供电系统中，这种方法使供电系统运行更加可靠。
图2 某变电站变压器互为备用接线方式
5案例分析
事故经过：2016年5月7日，对某变电站进行检修预试工作，某变电站接线方式如图2所示。操作顺序由#1到#2，倒换运行方式，由6514断路器经高压桥6510带#1主变压器运行，供10kv和35kv负荷。在快结束时段，恢复10kv侧一次引线时，主控室报警器突然响起，6510和6514断路器由运行状态发生跳闸，造成全站失压，此时时间为14时09分。14时10分时通过工作人员核实，确认全站失压是由#2变压器压力释放保护动作引起。
故障处理：事故发生后，变电站马上启动停电事故应急预案，及时恢复供电并做原因调查，对#2压力释放保护进行检查，压力释放在#2主变压器没有运行的情况下发生动作，压力释放阀正常，所以是误动。而检查#1主变压器，一切正常，所以通过倒换方式，用6513断路器带动#1主变压器运行，恢复正常。
事故分析：#2主变压器本体保护装置CSR22误动，经过检查，装置内插件全部完好无损，试验动作正常；#2主变压器压力释放阀故障，经过检查，微动开关没有接通接点；#2主变压器压力释放保护的二次电缆绝缘损坏，工作人员将连接端子箱和室内保护装置的二次电缆拆开，用1000v绝缘表监测，绝缘正常，但是监测压力释放阀到主变压器端子箱的二次电缆，发现绝缘较低，且螺旋管内有水流迹象，经过仔细检查电缆，两芯电缆绝缘外皮的纵向位置有损坏，综合上述原因，当检修人员误踩螺旋管时，水位升高，压力释放回路接通，因而造成全站失压。
6结束语
电厂安全稳定的运行对国家的生产发展意义重大，作为电厂的发电设备，主变压器的作用不可小觑，确保变压器运行安全，离不开变压器中性点科学地保护和运行以及做好变压器绝缘工作，继电保护、绝缘配合、运行方式这三者是变压器正常运行的基础。只有确保变压器工作状态正常，电力生产才能持续、稳定的发展，所以我们更应该对主变压器中性点在电厂运行中的运用做详细的分析，从而有效地保护变压器，为电厂的发展提供帮助。
参考文献：
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[2]葛丽娟，张永，宣传忠.基于对称分量法的Yn，d11接线变压器短路电流的研究[J].内蒙古农业大学学报，2014
[3]金敏，都日娜.风力发电机运行电控部分常见故障的分析与解决方法[J].内蒙古农业大学学报，2013
论文作者:王康,贾利涛
论文发表刊物:《河南电力》2018年4期
论文发表时间:2018/8/16
标签：变压器论文; 避雷器论文; 间隙论文; 电流论文; 电压论文; 电厂论文; 动作论文; 《河南电力》2018年4期论文;