本发明专利技术公开一种220kV变压器中性点间隙动作控制装置,其提高了装置对间隙灭弧的可靠性和抗短路冲击能力，避免了现有放电间隙动作的稳定性差引起异常放电现象导致主变压器在中性点未出现危险过电压而间隙击穿引发主变压器误跳。其包括放电间隙，间隙开关和控制器；放电间隙和间隙开关串联，放电间隙的一端接变压器中性点，间隙开关的一端接地；间隙开关与控制器电气连接，由控制器发出操作命令控制间隙开关动作；放电间隙和间隙开关串联后与金属氧化物避雷器并联。还提供了一种220kV变压器中性点间隙动作控制方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变压器控制保护的
，具体地涉及。
技术介绍
目前，电力系统220kV电压等级通常采用有效接地方式，在有效接地系统中，其中一部分变压器的中性点为直接接地，同时为了限制单相接地短路电流和满足继电保护的要求，一部分变压器的中性点是不接地的。根据规程规定及电力系统运行的需要，对220kV变压器，当变电站只有一台变压器，则中性点应直接接地；有两台及以上变压器时，应至少保证一台变压器中性点直接接地；对于其余变压器，现国内外普遍采用避雷器并联间隙的方式保护变压器中性点绝缘。并联间隙和避雷器的保护动作关系是:雷电过电压、暂态过电压由避雷器承担，操作过电压、工频过电压由间隙承担，同时又用间隙来限制避雷器上可能出现的过高幅值的工频过电压和过高的残压，这种方式既对变压器中性点进行保护，又对避雷器进行保护，满足变压器中性点保护的要求。但是，由于并联间隙存在如下固有缺陷??放电分散性大，保护特性不稳定，且间隙动作会产生截波，对变压器本身绝缘不利。在电力系统实际运行生产中经常会发生放电间隙动作的稳定性差引起异常放电现象，导致主变压器在中性点未出现危险过电压而间隙击穿引发主变压器误跳。近年来电力系统发生了多起由于线路发生单相接地短路，造成有效接地主变中性点放电间隙保护误动事件，不仅造成了主变停运，也给电网安全稳定运行和可靠供电造成了严重影响。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T 620-1997)中4.1.1(b):因接地故障形成局部不接地系统时该间隙应动作；系统以有效接地方式运行发生单相接地故障时间隙不应动作。当前国内解决间隙误动问题主要有以下考虑:主变压器中性点间隙保护在一次方面存在局限性，须在二次方面采取措施，应避免主变压器在中性点未出现危险过电压时间隙击穿跳闸。延长间隙零序电流保护动作时限躲开线路重合闸，则可避免主变压器误跳，即采用将间隙零序电流保护动作时限延长至大于线路重合闸的时限，用以配合线路重合闸动作时限。然而，根据《220kV?750kV电网继电保护装置运行整定规程》(DL/T559-2007)中7.2.14.6条指出:中性点不直接接地的220kV变压器，中性点放电间隙零序电流保护的启动电流可整定为间隙击穿时有足够灵敏度，保护动作后带0.3s?0.5s延时，断开变压器各侧断路器。上述解决靠延长间隙零序电流保护动作时限躲开线路重合闸的方法违背了规程规定，同时延长间隙保护动作时限会使间隙燃弧时间加长，极端情况下间隙电弧波及主变压器本体的概率增大，而且间隙燃弧时间加长电弧热效应可能烧损间隙电极，间隙距离可能会变大，从而有可能导致间隙“拒动”，即存在这些隐患因素，变压器正常运行的可靠性也就无从谈起。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提供一种220kV变压器中性点间隙动作控制装置，其提高了装置对间隙灭弧的可靠性和抗短路冲击能力，避免了现有放电间隙动作的稳定性差引起异常放电现象导致主变压器在中性点未出现危险过电压而间隙击穿引发主变压器误跳。本专利技术的技术解决方案是:这种220kV变压器中性点间隙动作控制装置，其包括放电间隙，间隙开关和控制器；放电间隙和间隙开关串联，放电间隙的一端接变压器中性点，间隙开关的一端接地；间隙开关与控制器电气连接，由控制器发出操作命令控制间隙开关动作；放电间隙和间隙开关串联后与金属氧化物避雷器并联。本专利技术采用高精度高速电压电流采样技术和智能高速真空断路器技术，并应用采样波形判别原理，提高了装置对间隙灭弧的可靠性和抗短路冲击能力，用以解决现有放电间隙动作的稳定性差引起异常放电现象导致主变压器在中性点未出现危险过电压而间隙击穿引发主变压器误跳。还提供了一种220kV变压器中性点间隙动作控制方法，其包括以下步骤:(I)开始；(2)初始化模块:控制器电压、电流采样回路清零，智能控制开关在合位；(3)测量模块对电压采样回路接入的零序电压U。、电流采样回路接入的零序电流I。开始采样；(4)当采样的零序电压、零序电流变化时，控制器启动，当零序电压大于5V或当零序电流大于0.02A时开始计时，记录并保存零序电压、零序电流的波形；(5)计时到80ms时做出判断，若在80ms内U。和I。均有一个从小到大再变小的过程，80ms过程中最大电压小于180V，在80ms时U。小于1V且I。小于0.3A，则执行步骤(6)，否则执行步骤(8);(6)延时40ms，过程中若控制装置采样U。和I。始终保持U。小于1V且I。小于0.3A，此时，控制器发出操作命令控制间隙智能开关在5ms内由闭合状态变为断开状态；(7)控制器继续判断采样的I。，当I。为零时说明间隙电弧已经熄灭，控制装置将所述间隙控制开关在5ms内由断开状态变为闭合状态，保证间隙可靠接地；(8)结束。【附图说明】图1示出了根据本专利技术的220kV变压器中性点间隙动作控制装置的电路示意图；图2示出了根据本专利技术的220kV变压器中性点间隙动作控制方法的流程图。【具体实施方式】如图1所示，这种220kV变压器中性点间隙动作控制装置，其包括放电间隙1，间隙开关6和控制器5 ;放电间隙I和间隙开关6串联，放电间隙的一端接变压器中性点，间隙开关的一端接地；间隙开关与控制器5电气连接，由控制器5发出操作命令控制间隙开关6动作；放电间隙I和间隙开关6串联后与金属氧化物避雷器2并联。本专利技术采用高精度高速电压电流采样技术和智能高速真空断路器技术，并应用采样波形判别原理，提高了装置对间隙灭弧的可靠性和抗短路冲击能力，用以解决现有放电间隙动作的稳定性差引起异常放电现象导致主变压器在中性点未出现危险过电压而间隙击穿引发主变压器误跳。。优选地，所述放电间隙采用220kV变压器中性点国标标准通用参数，间隙距离取260 ?295mm0优选地，所述金属氧化物避雷器为Yl.5W-146/320型金属氧化物避雷器。优选地，所述间隙开关是VFC型高速真空断路器。优选地，所述控制器具有电压信号采样回路和电流信号采样回路；电压信号采样回路接入220kV母线电压互感器(4)，开口三角形产生的零序电压U。进行采样；电流信号采样回路接入变压器中性点连接的间隙电流互感器(3)的零序电流I。进行采样。优选地，所述间隙开关与控制器之间利用变电站内220V直流操作回路电源进行电气连接，由控制器发出操作命令通过220V直流操作回路控制间隙开关的闭合与断开。优选地，所述控制器对间隙开关的控制由所述变压器中性点连接的间隙电流互感器上流过的电流大小和母线电压互感器开口三角形产生的零序电压的波形大小决定。优选地，所述控制器包括TMS320F28335数字信号处理芯片、AD7656-1采样模数转换器件、电压传感器、电流传感器。还提供了一种220kV变压器中性点间隙动作控制方法，其包括以下步骤:(I)开始；(2)初始化模块:控制器电压、电流采样回路清零，智能控制开关在合位；(3)测量模块对电压采样回路接入的零序电压U。、电流采样回路接入的零序电流I。开始采样；(4)当采样的零序电压、零序电流变化时，控制器启动，当零序电压大于5V或当零序电流大于0.02A时开始计时，记录并保存零序电压、零序电流的波形；(5)计时到80ms时做出判断，若在80ms内U。和I。均有一个从小到本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种220kV变压器中性点间隙动作控制装置，其特征在于：其包括放电间隙(1)，间隙开关(6)和控制器(5)；放电间隙(1)和间隙开关(6)串联，放电间隙的一端接变压器中性点，间隙开关的一端接地；间隙开关与控制器(5)电气连接，由控制器(5)发出操作命令控制间隙开关(6)动作；放电间隙(1)和间隙开关(6)串联后与金属氧化物避雷器(2)并联。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：晏青，陈军，南东亮，冯小萍，常喜强，王晓飞，孟兴刚，张锋，樊国伟，郭小龙，王衡，伏睿，高璇，牛嘉鑫，李雪冬，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网新疆电力公司，北京中恒博瑞数字电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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