500kV自耦变中性点经小电抗接地的分析钱伟

500kV自耦变中性点经小电抗接地的分析钱伟

(江苏省电力公司检修分公司扬州分部225000)

摘要:自耦变压器广泛应用于500kV系统中,随着电网的不断发展,系统短路电流不断增大,主变中性点经小电抗接地是减小系统短路电流的有效办法之一。本文将对自耦变中性点经小电抗接地对短路电流及过电压的影响进行简单的分析,并对主变停送电过程中,中性点闸刀的操作必要性进行探讨,希望能为运维人员在实际工作中提供帮助。

关健词:自耦变压器;中性点接地;中性点电抗器

0引言

自耦变压器在电力系统中广泛应用,其原因在于相较于普通变压器,自耦变压器有以下的优点:(1)节省材料,自耦变压器是将二次绕组容量作为一次绕组的一部分,这就等于省去了一次绕组的一部分;(2)降低损耗,由于自耦变压器省去了一次绕组的一部分,负载损耗减至为普通双绕组变压器(1-1/KA);(3)便于运输和安装,因为它比同容量的双绕组变压器重量轻,尺寸小,占地面积小。但是自耦变压器也有其不可忽视的缺点:(1)自耦变压器的中性点必须接地,当自耦变压器高压侧网络发生单相接地故障时,若中性点不接地,则在其中压绕组上将出现过电压,自耦变压器变比KA越大,中压绕组的过电压倍数越高;(2)引起系统短路电流增加,自耦变压器电抗为同容量双绕组变压器的(1-1/KA),漏阻抗的标么值是等效的双绕组变压器的(1-1/KA),所以自耦变压器电压变动小而短路电流较同容量双绕组变压器大。

随着电网不断发展,自耦变压器的应用越来越多,从而使得系统的单相接地短路电流不断增大,甚至出现单相接地短路电流大于三相接地短路电流的情况,使得开关的遮断容量难以匹配。因此,在自耦变压器中性点加装小电抗,使其经小电抗接地成为了降低系统单相接地短路电流的有效措施。

1中性点经小电抗接地对短路电流的影响

由于自耦变压器有一个公共线圈,各线圈共用一个中性点和接地阻抗。因此,当自耦变压器的中性点经小电抗接地时,中性点的电位要受两个绕组的零序电流的影响,等于两个自耦绕组零序电流之差的三倍。图1为中性点经电抗接地的自耦变零序等值电路,其中(a)为零序电流回路图,(b)为零序等值电路。经过计算可得到以下结果:

X'T1=XT1+3Xn(1-n12)

X'T2=XT2+3Xnn12(n12-1)

X'T3=XT3+3Xnn12

3中性点闸刀操作的必要性探讨

目前,江苏电网的500kV变电站主变的接地方式一般有两种。一是中性点直接接地,二是中性点经小电抗接地。当主变中性点经小电抗接地时,小电抗器并联的中性点闸刀分开。当中性点闸刀合上后,主变中性点变为直接接地。华东网调要求500kV主变中性点阻抗的操作采用操作许可方式,500kV主变停、复役时中性点阻抗不单独发令。那么在实际停、送主变的操作中,这把中性点闸刀到底需不需要操作呢?个人以为不需要。原因如下:一、不管是调规、还是技术规程,都要求主变停送电时中性点要接地。而我国中性点接地主要分为以下三类:直接接地(包括经小电阻、小电抗接地)、经消弧线圈接地、不接地。中性点闸刀操作与否不改变主变中性点接地方式。二、华东网调在关于主变中性点操作还有以下规定:1、如不做特别说明,中性点装设有接地阻抗(包括小电抗或小电阻)的主变复役时采用中性点经阻抗(包括小电抗或小电阻)接地方式;2、经网调确认500kV主变中性点正常运行方式为经阻抗(小电抗或小电阻)接地的500kV变电站,站内所有500kV主变中性点接地方式原则上必须保持一致。3、停送主变过程中,中性点必须接地主要是为了防止过电压,通过前文分析,主变中性点直接接地和经小电抗接地对防止过电压产生的效果是一样的。因此综上所述,除非调度发令,正常运行方式为经小电抗接地的,在主变停送过程中中性点闸刀可不操作。以上是本人在实际工作中的一些思考,如有不足之处,请大家不吝指正。

参考文献

[1]国家电网公司继电保护培训教材.中国电力出版社,2009.

[2]张全元.变电运行现场技术问答.中国电力才出版社,2013.

作者简介

钱伟(1980-),男,江苏扬州,变电运行技师、工程师,从事变电运行工作15年。

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