变压器间隙保护

1、21 介绍常规的原理及整定原则 按照变压器中性点过电压保护设计原则，对110kv、220kv 有效接地系统中 可能形成的局部不接地 （如中性点接地变压器误跳闸 ）或低压侧有电源或电动机的 不接地变压器的中性点，应装设放电间隙和间隙零序保护，在间隙放电时，应 由主变压器高压侧中性点间隙接地零序保护动作切除短路点。主变压器高压侧 中性点间隙接地零序保护应分别整定计算中性点间隙零序过流保护和中性点间 隙零序过电压保护。 （1）中性点间隙接地零序过流保护动作电流计算 动作量取自间隙接地回路零序电流互感器 T A.的二次电流310,其值当考虑间隙电弧放电因素时，根据运行经验取一 次动作电流为100A，时

2、间取O. 3s,保护动作跳变压器三侧开关。 （2）中性点间隙接地零序过电压保护动作电压计算 当系统失去直接接地中性点,而又发生单相接地时,此时 Tv 开口三角形绕 组出现的电压（Tv不饱和时）3u0为300v,但实际上当3u0为200v时，Tv已开始 饱和（电磁型TV测量回路的伏安特性，根据实测为： Tv二次绕组加电压70v时，绕组励磁电流为20A，即饱和电压约为70v）。 所以系统失去直接接地的中性点，而又发生单相接地时，Tv开口三角形绕组饱 和电压3u0约为210v,所以当系统失去中性点直接接地，而又发生单相接地 时，规程上规定零序过电压保护动作电压整定3u0为180v，动作时间应躲过暂

3、态过电压时间，可整定 T为O. 3 0. 5s,保护动作跳变压器三侧开关。 2. 2A变电站的间隙零流保护的误动分析 具体系统如图1所示。该站为有两台110kV不接地变压器，通过35kv负荷 侧联络线连接一并网小由源 F1有110kv两路丰电源A和B线。当 动作，也经O. 3s跳两台主变三侧开关。虽然电源线 A故障跳闸后，经1s 重合成功,但此时变电站已全所失压。从这次事故过程分析,可以看出： 由于常规按整定设计规程，间隙电流一次动作值取 100A、O, 3s,与上一级线路零序电流二段整定时间相同，因此在有效接地 方式下发生单相接地短路时，变压器间隙电流保护动作时间躲不过上一级线路 后备保护动

4、作时间,而造成误动,结果延长了停电时间,极大地影响了供电可 靠性。 2.3 变电站变压器的现场运行方式的几种情况 110kv变压器均为不接地运行方式，上级电源线装设的能切除接地故障保护 有零序电流保护、高频或纵差的全线速动保护,零序电流保护 II 段时间大部分 为0. 3s。当变压器的上级电源线发生接地故障时，系统会出现过电压，考虑 当变压器的间隙击穿时,会引起系统零序电流变化。对于只装设零序电流保护 没有装设高频纵差等快速保护的电源线来说，零序电流 I 段定值时间一般为 Os,个别线路由于特殊运行方式带 150ms延时，如果此时流过电源线的零序电 流能达到本线零序电流I段定值，则本线的零序电

5、流I段动作，此时由于变压器 间隙零流时间为 0.3s，还来不及动作，然后电源线可以靠重合闸恢复供电，这种情况下不用 考虑变压器间隙零流保护同上级电源线零序电流保护配合；如果流过电源线的 故障电流只能达到本线零序 II 段电流定值，则在电源线的零序电流 II 段保护和 变压器的间隙零序保护的时间均为 O. 3s的情况下，电源线和变压器的保护将 会一起动作，造成误动。这时需考虑变压器间隙零流保护同上级电源线零序电 流保护相配合整定；如果上级电源线装设了高频或纵差的全线快速保护，当本 线任意处发生接地故障时，不管变压器间隙击穿与否，电源线的快速保护会无 时限地切除故障，而下级变压器的间隙保护为 03

6、s，这种情况下变压器的间隙 电流保护将不会误动。各站变压器间隙保护原理各不相同，分为两种情况： 一种是间隙零压和零流的时间是共用的；一种是间隙零压和零流的时间是 各自独立的。鉴于变压器的绝缘安全，间隙保护的时间不宜给太长，而且有些 变压器保护装置的间隙零压和零流的时间是共用出口的，可考虑将间隙零流的 时间抬高到0. 5s，来同上级电源线零序II段时间配合。 3 继电保护整定配合改进 通过上述分析和研究可知，按照目前常规的变压器的间隙电流整定，在小 电源上网条件下，很有可能出现保护失配误动，造成停电事故。 近年随着变压器制造工艺和质量的提高，变压器中性点绝缘水平得到加 强，为改进间隙电流保护整定

7、配合，防止保护误动创造了有利条件。针对上述 问题，现提出如下解决措施。 通过对如上变电站的运行情况及故障分析，校核了所有变压器电源线的保 护配置情况，现将变压器间隙电流保护作如下整定配合改进： 上级电源线装设高频或纵差的全线速动保护的变压器，其间隙电流保护不 会误动，定值按规程整定，不作变动；上级电源线没有装设高频或纵差保护， 只装设零序电流保护的变压器，将其间隙零序电流保护时间延长到O. 5s,而 上级电源线零序II段时间大部分为O. 3s,因此基本可以配合。极个别站的零 序电流保护II段时间为O. 6s,此时变压器的间隙零序电流保护如果与之配合 时间将会抬高到O. 9s,考虑这样更改，变压器间隙零流的动作时间有点长， 有可能会影响到变压器的绝缘安全,又鉴于少数变电站有这种情况,因此这类 变压器的间隙零流时间也不予调整。通过对全网变压器的间隙零流保护的重新 校核,很好地完成了变压器间隙零流的整定配合改进工作。 对于中压或低压侧有电源的110kv不接地变压器，间隙电流保护以第一时 限O. 3s动作，跳开变压器中低压侧小电源联络线，第二时限 0. 5s跳变压器三侧开关，这样既保证有效接地方式下单相接地时，间隙电 流保护不会误动,又不影响变压器本身的安全运行。 4 结论 本文结合近几年常见的变压器间隙零流误动事故,