变压器中性点接地方式对电力系统运行可靠性的论文_李勇芳

李勇芳

(国网重庆市电力公司綦南供电分公司 401420)

摘要:随着社会的发展和科技实力的快速发展,我国的电力系统也取得了飞速的发展,与此同时,电网改造也成为了社会关注的热点问题,其中最重要的是电力系统的中性点接地方式问题。本文主要从变压器中性点接地方式对电力系统运行可靠性的影响分析问题入手,寻找解决方法,希望能够促进大型变电设备电力系统运行的长足发展。

关键词:变压器中性点;接地方式;电力系统运行;可靠性;影响

通过时间的调查表明,通常大部分的电力系统故障主要为变压器相接地故障,如果一旦排除变压器相接地故障之后,电力系统的运行就可以迅速恢复其工作状态,保证供电的可靠性。变压器中性点接地方式使我国电力系统发展的新阶段,这个技术的发展和应用,促进了我国电力系统产业的快速发展,极大的替身了我国电力系统产业的生产效率,为实现我国电力系统产业各个阶段的结构优化打下了坚实的基础。接下来,就对电力系统运行中变压器中性点接地方式技术工作中出现的问题,寻找应对措施,使电力系统运行中变压器中性点接地方式技术工作能够顺利完成,促进电力系统行业的快速、稳步发展。

一、变压器中性点接地的过电压对电力系统运行的影响

(一)变压器中性点接地不接地时的过电压对电力系统运行的影响

中性点接地方式分为两种:直接接地和不接地,我国引进这一技术相对较晚,发达国家早已经开始利用这一技术生产作业了,我国之后才制定了相关的规定,比如,《电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验》,下图就是变压器的中性点绝缘水平标准,如图1[1]。对于变压器中性点接地时的过电压来说,当中的中性点是最安全的。与此同时,这时的电力系统中变压器的运行性能可靠,使用的寿命长,动态性能非常稳定好,这是变压器中性点接地的电压对电力系统运行的积极影响。这种变压器的继电接地保护,除了采用零序电流保护外,还应增设零序电压保护。它的电控系统能够及时调整其中的参数,结构简单、并且工作效率高。对中性点全绝缘的变压器来说,发生这类故障,虽然不会对设备和人员造成伤害,但是,对中性点直接接地的其他电气设备的绝缘性能却构成了威胁。

表1 变压器的中性点绝缘水平参照表

对于电力系统运行的变压器中性点接地方式,目前主要以研究变压器为主,因此,针对变压器的电力系统运行主要是依靠微机控制系统来进行得,微机系统控制是变压器电力系统运行的核心,微机系统控制主要采用的是接地保护系统,这个系统就作为变压器设备的电力系统运行系统。接下来就通过对变压器的电力系统运行进行分析研究,对目前大型变电设备电力系统运行方案进行分析:首先,变压器中中性点直接接地的[2]。其次,中性点全绝缘变压器的机电保护方案。最后,中性点分级绝缘的变压器。

(二)变压器中性点消弧线圈接地对电力系统运行的影响

消弧线圈的电感值,可以通过改变绕阻数量进行调整,在正常的工作情况下,电力系统的中性点电压是三相不对称的,数值也相对较小,导致消弧线圈中的电流也比较小,通常采取补偿方法,就是减少电力系统中的电流流量,但是不会引起振荡,并且离振点也比较远[3]。在此系统中,一相接地故障电压为零,而非故障电压将会升高数倍,三相电压保持不变,因此允许暂时运行,但不要大于2小时。这个技术能够在电力系统的中性点操作的过程中提供牵引力,能够使电牵引电力系统的中性点克服阻力移动,同时也可以在电力系统的中性点下滑的过程中及时对发动机进行制止,向电网反馈电能。通过对电力系统相关数据的统计,在对大量的电网发生的故障分析过后,接地故障就占到电网故障80%以上,因此,消除系统故障对电力设备的危害都有非常重要的现实意义[4]。

二、变压器中性点接地方式对电力系统运行可靠性的影响

(一)变压器中性点直接接地对电力系统运行的影响

无论电力系统的工作状态是怎样的,中性点的电位一直是零,当发生一相接地的时候,就会导致接地的一相点与中性点之间形成短路,电流的数值迅速增大,这时一定要立即采取保护措施,排除系统故障[5]。在现实操作中,零序电流保护的应用经常会出现各种各样的问题,危及到大型变电设备的运行安全,因此,为了避免变压器和巨大的电流对零序电流保护的影响,所以,对大型变电设备的机电保护设有谐波闭锁功能,当谐波含量超过一定比例时,系统就会自动启动闭锁零序电流保护。在此系统中,一旦发生一相接地故障,一定要切断送电线,中断用户的供电。在此系统中,为了提高供电的可靠性,一般都会安装自动重合闸设备。因此,对于这类变压器的接地电力系统运行,该设备进行工作运作之后,首先跳开有关的不接地变压器,由零序电压进行保护,然后再由零序电流保护跳开直接接地的变压器,目的是避免变压器的中性点不接地系统发生接地故障时,故障点的间歇性弧光过电压可能危及大型变电设备的安全。

(二)变压器中性点的不接地对电力系统运行的影响

中性点不接地方式设计结构简单,操作方便,成本也较低,非常适合架空线路长的树状供电网络。中性点不接地系统中一旦发生有一相接地的时候,并没有破坏受电器的供电能力,他们还可以正常工作中性点不接地的电力系统中,如果接地的电流过大的时候,在接地的位置就会引起电弧,并且不会自行熄灭,出现所谓的间隙电弧,也就是反复熄灭火与重新燃烧的电弧。因为电力系统是由电感和电容组成的一个振荡回路,其间歇电弧会引起过电压。这种过电压很容易引起击穿,导致两相接地短路[6]。

结束语

随着我国社会的发展和经济实力的不断提高,电力系统行业的发展也非常迅速,电力系统运行中变压器中性点接地方式技术工作的重要性也越来越明显。目前我国在该项技术上已经基本解决了电网中性点经消弧线圈接地系统的问题,这是电力系统中的一个关键的技术难题,但是依然存在着诸多问题,因此,还需要利用各种手段进行这方面的完善,还有待进一步提高。在这样的背景下,对于变压器中性点接地方式技术的要求也越来越高,这样才能够保证变压器中性点接地方式技术研究工作的顺利进行。

参考文献:

[1]朱湘兰. 变压器中性点接地方式对电力系统运行可靠性的影响研究[J]. 中国新通信,2013,v.1510:94-95.

[2]梁越明,钱玉娟,韩平平. 基于PSCAD/EMTDC的电力系统中性点接地方式研究[J]. 电源世界,2012,07:42-44-37.

[3]覃松涛,黄超,蒙亮,郑发林. 220kV变电站主变压器中性点接地方式分析[J]. 南方电网技术,2014,v.8;No.4802:46-50.

[4]蒋亦兵. 天津电网35kV和10kV配电系统接地方式选择的探讨[J]. 天津电力技术,2003,04:1-7.

[5]刘丛然,刘健,龙家文. 110kV变压器中性点接地方式与保护配置分析[J]. 电气开关,2014,v.52;No.25206:100-102.

[6]吴宏亮,李慧芳. 关于220KV变压器中性点经小电抗接地方式的探讨[J]. 电子制作,2015,No.27603:17.

论文作者:李勇芳

论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期

论文发表时间:2016/7/15

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