本发明专利技术公开了变压器中性点接阻抗装置及其多用途直流偏磁防护方法，设置在变电站所有主变压器中性点和大地之间，包括阻抗器Z、避雷器A和旁路开关K,阻抗装置一端连接变压器中性点，另一端接地。本发明专利技术的有益效果是：本装置主要用于变电站，变电站的主变的中性点都经本阻抗装置接地，可以有效抑制直流偏磁电流，提高变压器抗短路能力，避免失地过电压对变压器中性点绝缘的破坏。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种阻抗装置，特别是涉及到变压器中性点接阻抗装置及其多用途 直流偏磁防护方法，还能够用于提高变压器抗短路能力和解决间隙+避雷器配合不好的 问题。
技术介绍
直流输电工程能够缓解我国负荷中心和能源中心分布不均衡的问题，但直流输电 单极大地回路运行时，直流接地极电流会导致近区交流变压器出现振动加剧、噪声增大、局 部过热等直流偏磁现象，引发变压器内部加紧件松动、绕组断线、绝缘材料受到破坏、铁片 松动弯曲等问题，持续时间过长还将导致变压器损坏。变压器直流偏磁还会引起交流电网 电压总畸变率增大，谐波大幅升高，对其他电气设备产生较大影响，并可能引起继电保护误 动，这些影响最终将会危及到电网的安全运行。 目前，IlOkV和220kV变电站采用部分接地方式，当运行中操作中性点不接地的变 压器，如果断路器发生非全相故障，继电保护误动作，使中性点接地的那组变压器先跳闸， 将形成了局部不接地的系统，从而造成设备损坏；当中性点接地侧发生接地短路而切开变 压器，则不接地变压器失地，在双端供电的情况下，由于相位的不同最大可造成不接地变 压器中性点电压达到两倍的系统相电压。中性点不接地变压器中性点绝缘采用间隙+避 雷器的保护方式，由于间隙动作的分散性，仍有损坏避雷器或变压器中性点绝缘的事故发 生。 根据历年来变压器事故的统计资料，35kV及以上等级的电力变压器因短路故障而 损坏占事故总数的50%。该事故造成了绝大部分变压器绕组不同程度的变形和绝缘破坏。 随着绕组轻微变形和绝缘老化不断加剧，一旦发生严重的外部短路，会引起绕组匝间短路， 严重损坏变压器，甚至可能造成变压器损坏和停运，导致大面积停电。随着电网容量日益扩 大，系统短路容量也随之增大，因短路故障造成变压器损坏的数量逐年上升。每一台变压器 在厂家的设计过程中，一旦结构参数确定，其理论抗短路能力已确定，即投运变压器自身的 抗短路能力在出厂设计时已经确定，但是随着系统短路容量的逐渐增大，变压器抗短路能 力的问题日益突出，通过外部措施提高变压器抗短路冲击的能力具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供变压器中性点接阻抗装 置及其多用途直流偏磁防护方法，主要用于变压器直流偏磁防护，同时还能解决现有变压 器抗短路能力不足，很容易出现损坏的缺陷，以及解决现有变压器中性点绝缘的间隙+避 雷器保护方式配合不好的问题。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现：变压器中性点接阻抗装置，阻抗装置设置 在变压器中性点和大地之间，包括阻抗器Z和避雷器A，阻抗器Z-端连接变压器中性点，另 一端接地。本装置主要是用于变电站中主变压器上，阻抗器Z能够抑制交直流电流，其中电 阻部分用于抑制直流偏磁电流，电抗部分用于削弱短路电流，安装时，改变变电站传统的部 分接地方式(如有两台主变，一台主变中性点直接接地，另一台主变中性点不接地)，将变电 站的所有主变都经阻抗装置接地。而并联的避雷器A用于变压器中性点绝缘过电压保护。 进一步，上述的阻抗装置上还并联有旁路开关K，阻抗装置投入运行期间旁路开关 断开，阻抗装置检修期间旁路开关闭合。 进一步，上述的阻抗器Z的阻抗值为2-5 Ω，阻抗过大时，会影响变压器接地的有 效性，并容易出现较大的过电压；阻抗过小时，抗短路电流能力不足，抑制直流偏磁电流的 效果也不好。 变压器中性点接阻抗装置的多用途直流偏磁防护方法，变电站中所有主变压器的 中性点都经阻抗装置接地，以防护直流偏磁，现有的变电站中，在遇到多主变时，一般仅仅 部分主变压器接地，可以继电保护，当运行中操作中性点不接地的变压器，如果断路器发生 非全相故障，继电保护误动作，使中性点接地的那组变压器先跳闸，将形成了局部不接地的 系统，从而造成设备损坏；当中性点接地侧发生接地短路而切开变压器，则不接地变压器 失地，在双端供电的情况下，由于相位的不同最大可造成不接地变压器中性点电压达到 两倍的系统相电压。中性点不接地变压器中性点绝缘采用间隙+避雷器的保护方式，由 于空气介质受温度、湿度、风速等因素的影响，导致间隙动作的存在分散性，因此，仍有损坏 避雷器或变压器中性点绝缘的事故发生。本专利技术即解决该问题，设置阻抗装置，还具有以下 用途：电阻部分用于抑制直流偏磁电流，电抗部分用于削弱短路电流。 本专利技术的有益效果是：本装置主要用于直流接地极附近的变电站，变电站主变的 中性点都经本阻抗装置接地，可以有效抑制直流偏磁电流，提高变压器抗短路能力，避免失 地过电压对变压器中性点绝缘的破坏。 【附图说明】 图1为本专利技术的结构示意图； 图2为中性点接阻抗装置抑制变压器直流偏磁原理示意图； 图3为不接电阻流入变压器中性点的直流量； 图4为接电阻分量为10 Ω的阻抗装置后流入变压器中性点的直流量； 图5为变压器中性点接入不同电阻分量的限流效果； 图6为不接地变压器中性点过电压仿真接线图； 图7为Tll中性点电压Uz及线路相电压变化图； 图8为T22中性点电压Uz及线路相电压变化图 图9为雷电波侵入变压器中性点的电压行波网格图； 图10为变电站主变经阻抗装置接地图； 图11为雷电流仿真模型； 图12为雷电流波形图； 图13为无雷电过电压时接10欧阻抗装置后变压器中性点电压变化图； 图14为有雷电过电压时接10欧阻抗装置后变压器中性点电压变化图； 图15为无雷电过电压时接10欧阻抗装置后变压器中性点电流变化图； 图16为有雷电过电压时接10欧阻抗装置后变压器中性点电流变化图； 图17为接阻抗装置后短路过电压的仿真模型； 图18为变压器中性点处直接接地后零序电流变化曲线图； 图19为变压器中性点直接接地后工频过电压变化曲线图； 图20为变压器中性点处接10欧阻抗装置后零序电流变化曲线图； 图21为变压器中性点接10欧阻抗装置后工频过电压变化曲线图； 图22为阻抗值与中性点零序电流的关系图； 图23为阻抗值与中性点短路过电压的关系图； 图 24 SFPSZB-120MVA/220kV 变压器的参数； 图25变压器中性点接入不同电阻分量后的直流量； 图26 IOkA等级电站避雷器参数； 图27不同运行电压下发生单相接地故障时，不接地变压器中性点电压； 图 28 SFPSZ8-150MVA/220kV 变压器的参数； 图29接入不同阻抗值时变压器中性点电流、暂态过电压和工频过电压。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但是本专利技术的结构不仅限于以下 实施例： 如图1所示，变压器中性点接阻抗装置，阻抗装置设置在变压器中性点和大地之间，包 括阻抗器Z和避雷器A，阻抗器Z -端连接变压器中性点，另一端接地，如图变压器T。本 装置主要是用于变电站中主变压器上，阻抗器Z能够抑制交直流电流，其中电阻部分用于 抑制直流偏磁电流，电抗部分用于削弱短路电流，安装时，改变变电站传统的部分接地方式 (如有两台主变，一台主变中性点直接接地，另一台主变中性点不接地)，将变电站的所有主 变都经阻抗装置接地。而并联的避雷器A用于变压器中性点绝缘过电压保护。 本实施例中阻抗装置上还并联有旁路开关K，阻抗装置投入运行期间旁路开关断 开，阻本文档来自技高网...
【技术保护点】
变压器中性点接阻抗装置，其特征在于，阻抗装置设置在变压器中性点和大地之间，包括阻抗器Z和避雷器A，阻抗器Z一端连接变压器中性点，另一端接地。
【技术特征摘要】
1. 变压器中性点接阻抗装置，其特征在于，阻抗装置设置在变压器中性点和大地之间， 包括阻抗器Z和避雷器A，阻抗器Z -端连接变压器中性点，另一端接地。2. 根据权利要求1所述的变压器中性点接阻抗装置，其特征在于，所述的阻抗装置上 还并联有旁路开关K，阻抗装置投入运...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伟，张星海，甘德刚，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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