110kV、220kV是供電網(wǎng)絡(luò)的主要電壓等級， 中性點(diǎn)一般采用直接接地方式。為了限制單相短路電流，通常一部分變壓器的中性點(diǎn)則經(jīng)間隙接地運(yùn)行，該文從實(shí)踐角度談中性點(diǎn)間隙保護(hù)的原理及實(shí)用意義。

在電力系統(tǒng)故障中，非對稱三相故障可以分解出正序分量、負(fù)序分量和零序分量，而變壓器線圈中性點(diǎn)接地通道就是零序電流通道，零序保護(hù)裝置是根據(jù)零序電壓和零序電流大小有選擇地切除故障變壓器。

110kV、220kV是供電網(wǎng)絡(luò)的主要電壓等級，因為電壓很高， 中性點(diǎn)一般采用直接接地方式。由于繼電保護(hù)整定配置及防止通訊干擾等方面的要求，為了限制單相短路電流，其中有部分變壓器需采用中性點(diǎn)不接地方式。在這種運(yùn)行方式下，由于雷擊、單相接地短路、變電站的母線發(fā)生接地短路故障等會造成中性點(diǎn)過電壓，而且變壓器大多是分級絕緣，因此過電壓對中性點(diǎn)的絕緣造成很大威脅，必須對其設(shè)置保護(hù)裝置防止事故發(fā)生。目前，當(dāng)變電站有兩臺及以上的分級絕緣的變壓器并列運(yùn)行時，通常只考慮一部分變壓器中性點(diǎn)接地，而另一部分變壓器的中性點(diǎn)則經(jīng)間隙接地運(yùn)行，以防止故障過程中所產(chǎn)生的過電壓破壞變壓器的絕緣。而為了防止中性點(diǎn)不接地，以致故障點(diǎn)在中性點(diǎn)經(jīng)間隙接地的變壓器所在的系統(tǒng)中，此局部系統(tǒng)變成中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，此時中性點(diǎn)的電位將升至相電壓，分級絕緣變壓器的絕緣會遭到破壞，對不直接接地的變壓器中性點(diǎn)設(shè)置間隙保護(hù)。當(dāng)中性點(diǎn)電壓升高時，空氣間隙被擊穿引起電弧，將中性點(diǎn)接地。當(dāng)電壓降低后，電弧熄滅，中性點(diǎn)又不接地了。如果在這個間隙保護(hù)回路上加一個電流互感器，在保護(hù)動作時，電流流過發(fā)出信號，如果其他保護(hù)沒有正確動作，故障電流持續(xù)，過一定延時，也能動作跳開開關(guān)。中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)的任務(wù)就是在中性點(diǎn)電壓升高至危及中性點(diǎn)絕緣之前，可靠地將變壓器切除，以保證變壓器的絕緣不受破壞。110kV、220kV、330kV、500kV電力變壓器中性點(diǎn)必須安裝間隙接地保護(hù)裝置，從而實(shí)現(xiàn)變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行或不接地運(yùn)行。為保證接地點(diǎn)數(shù)目的穩(wěn)定，當(dāng)接地變壓器退出運(yùn)行時，應(yīng)將經(jīng)間隙接地的變壓器轉(zhuǎn)為接地運(yùn)行，為此應(yīng)配置中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)和中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)。

由此可見并列運(yùn)行的分級絕緣的變壓器同時存在接地和經(jīng)間隙接地兩種運(yùn)行方式。

變壓器中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)是采用零序電流繼電器與零序電壓繼電器并聯(lián)的形式，加0.5S的延時構(gòu)成的。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地時，在放電間隙放電時有零序電流，則接于放電間隙接地專用電流互感器二次的電流繼電器動作；若沒有放電間隙放電，則零序電壓繼電器動作。當(dāng)發(fā)生間隙性弧光接地時，間隙保護(hù)共用的時間元件不得中途返回，以保證間隙接地保護(hù)的可靠動作。

這兩種保護(hù)的原理接線如圖所示

變壓器中性點(diǎn)成套設(shè)備是嚴(yán)格按照DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)及絕緣配合》、GB1985-2004《高壓交流隔離開關(guān)和接地開關(guān)》、GB/Tll022—1999《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的共用技術(shù)要求》、GB11032-2000《交流無間隙金屬氧化物避雷器》、DL，r62O—l997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)及絕緣配合》、GB5583—1985《互感器局部放電測量》、DL仃620—1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》中關(guān)于110kV/220 kV有效接地電力網(wǎng)中變壓器中性點(diǎn)采用間隙保護(hù)的相關(guān)規(guī)定制造，并按照GB311.1-1997《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》及國家電網(wǎng)公司2005年 6月出版的《十八項電網(wǎng)重大反事故措施》中防止接地網(wǎng)和過電壓事故的技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計，配套專門的工藝流程、檢驗流程和設(shè)備，保證產(chǎn)品制造的流程化、標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化。適用于110kV和220kV有效接地電力網(wǎng)中不接地變壓器的中性點(diǎn)過電壓保護(hù)。

變壓器中性點(diǎn)系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，集隔離開關(guān)、氧化鋅避雷器、避雷器在線檢測儀、放電間隙、間隙保護(hù)和零序保護(hù)互感器等電器設(shè)備于一體。用戶可自主選用純間隙的變壓器中性點(diǎn)過電壓保護(hù)方案，也可選用間隙與避雷器并聯(lián)工作，協(xié)同保護(hù)的方案。避雷器與隔離開關(guān)可根據(jù)工程需要，靈活組配。隔離開關(guān)的操動機(jī)構(gòu)可選擇手動或電動方式。該文原載于中國社會科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報》雜志http：//www.ems86.com總第543期2014年第11期-----轉(zhuǎn)載須注名來源變壓器中性點(diǎn)電流互感器一般裝設(shè)在變壓器出線套管上，不包括在本裝置內(nèi)。設(shè)計時應(yīng)掌握變壓器額定電壓、電流互感器變比，隔離開關(guān)額定電流、操作機(jī)構(gòu)形式，氧化鋅避雷器額定電壓等參數(shù)。電流互感器選用采用環(huán)氧樹脂澆注的干式電流互感器。電流互感器裝在不銹鋼箱體里，不受環(huán)境氣候影響，使用壽命長，使保護(hù)不會出現(xiàn)誤動或拒動且穩(wěn)定可靠。電流互感器二次側(cè)設(shè)0.5/10P兩個次級，供測量保護(hù)使用。不用時應(yīng)將其短路。接地間隙的選擇決定保護(hù)裝置的穩(wěn)定性。實(shí)際工程中的間隙有2種，分別為棒間隙與球間隙。一般來說，棒問隙為極不均勻電場，放電電壓不穩(wěn)定，分散性大，從而決定了其保護(hù)性能差。球間隙為均勻電場，放電電壓穩(wěn)定，分散性小，保護(hù)性能好?；诖?，變壓器中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)裝置主要采用球形放電間隙方式，提高了保護(hù)安全性和保護(hù)效果。

工程現(xiàn)場安裝時，將隔離開關(guān)本體用手推到合閘位置將，再將電動（或手動）操作機(jī)構(gòu)安裝到位，并將操作機(jī)構(gòu)也手動到合閘位置，根據(jù)實(shí)際需要的長度連接好操作連桿，使機(jī)構(gòu)處于分合閘位置時能保證閘刀可靠分合，最后將接頭處各緊固件緊固。清除導(dǎo)電部分及支柱絕緣子表面污垢，接線端子與母線連接平面及觸頭接觸面清理干凈，涂上工業(yè)凡士林。檢查所有緊固件，如錐銷、螺栓是否松動。檢查操作機(jī)構(gòu)是否正常。隔離開關(guān)在線路無負(fù)載時方可進(jìn)行操作。開關(guān)應(yīng)定期檢修（約1～2年），如遇嚴(yán)重故障，應(yīng)在故障后立即進(jìn)行檢修。自立式避雷器安裝時，先將避雷器固定在基礎(chǔ)上，再依次安裝避雷器元件，上部與高壓導(dǎo)線連接，下部底座接地，也可通過放電計數(shù)器接地。

在運(yùn)輸和貯存中，自立式避雷器應(yīng)垂直放置。用戶不得隨意拆開避雷器，以防避雷器失效。安裝后進(jìn)行：

氧化鋅避雷器工頻lmA參考電壓試驗：在避雷器曲端施加工頻電壓，當(dāng)通過避雷器的電流等于lmA時，測量加在避雷器上的工頻電J土，該電壓應(yīng)不低于避雷器額定電壓。

直流1mA參考電壓試驗：在避雷器兩端施加直流電壓，當(dāng)通過避雷器的電流為1mA時，測量加在避雷器上的直流電值。

泄漏電流試驗：在避雷器兩端施加0.75倍直流lmA，測出流過避雷器的漏電流，該電流值應(yīng)不大于50A。注：嚴(yán)禁給避雷器做工頻放電電壓試驗。

隔離開關(guān)機(jī)械操作和機(jī)械特性試驗：對隔離開關(guān)進(jìn)行1O次分、合閘空載操作，每次都應(yīng)達(dá)到合閘位置和分閘位置。且整個過程中隔離開關(guān)各部分無損害。

工頻間隙放電測試：在試驗變壓器原邊串聯(lián)一塊10A及以上的電流表。在間隙的進(jìn)線端子與接地端子N之間施加工頻電壓，試驗時施加到放電間隙的電壓應(yīng)從零開始，在高壓側(cè)能準(zhǔn)確讀數(shù)的條件下，迅速升壓到間隙放電為止（觀察電流表，當(dāng)電流發(fā)生突變時，表明間隙放電，此刻的電壓值應(yīng)為工頻放電電壓值）。每次放電后，應(yīng)在0.2S內(nèi)切斷工頻電源。每連續(xù)2次試驗時間間隔不小于10S，測量次數(shù)為3次，每次所測的放電電壓值應(yīng)符合技術(shù)數(shù)據(jù)表中規(guī)定。（注：如果工頻放電電壓值超出范圍，可對間隙進(jìn)行微調(diào)。）

（作者單位：新疆中泰（集團(tuán)）有限責(zé)任公司）