[实用新型]一种主变压器中性点过电压保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变压器保护装置，特别涉及一种主变压器中性点过电压保护装置。

背景技术

110kV是供电网络的主要电压等级，由于继电保护整定配置及防止通讯干扰等方面的要求，为了限制单相短路电流，其中有部分变压器采用中性点不接地方式。在这种运行方式下，由于雷击、单相接地短路故障等会造成中性点过电压，而且变压器大多是分级绝缘，因此过电压对中性点的绝缘造成很大威胁，必须对其设置保护装置防止事故发生。

对于分级绝缘变压器中性点过电压保护，采用避雷器加并联水平棒间隙的配置方式，其两者的配合原则是：避雷器承担雷电过电压保护，当系统发生单相接地故障及开关重合闸过程中水平棒间隙不应放电动作；只有当系统失地，且出现系统非全相运行或谐振故障时，水平棒间隙可靠动作，保护变压器中性点绝缘及线端设备的绝缘，防止避雷器因通流容量不够发生爆炸。但通过多年的运行实践证明，避雷器与水平棒间隙的配合仍存在一些缺陷：

110kV系统单相接地时如果解列为局部不接地系统的异常运行工况，可能会出现不接地系统常见的弧光接地、铁磁谐振等危险的过电压，要求主变压器中性点的棒间隙必须动作。棒间隙的工频放电电压应介于44kV和57kV 之间，前者是系统有效接地的正常工况下发生单线接地故障时可能出现的最高短时工频过电压稳态有效值（43.8kV），后者是系统解列局部失地的异常运行工况下且线电压低于额定电压10%时短时工频过电压稳态有效值(57.2kV)。棒间隙的50%放电电压宜取50-52kV，海拔低于1000米地区间隙距离一般取110-120mm，这种棒间隙的标准雷电波负极性冲击放电电压范围93-113kV。棒间隙在正常运行工况下动作放电将导致系统零序参数的变化，给继电保护的整定带来不确定因素，使继电保护发生不正常动作。

现行常规型号中性点避雷器的雷电残压都较大，不能满足与棒间隙的配合要求，以Y1.5W55/132为例，其残压大于120mm棒间隙的雷电冲击放电电压上限，这就有可能使得避雷器动作的同时，水平棒间隙也放电击穿，尤其在雷击输电线路导致系统瞬时单相接地时，造成继电保护不正常动作。

因棒间隙频繁动作导致的继电保护不正常动作在雷电天气时有发生，因此如何改善主变中性点保护，提高主变压器的供电可靠性是供电部门十分关心的问题。经检索相关文献，有部分关于主变压器中性点过电压保护装置的报道，但未发现与本专利相似或相同的技术方案。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种主变压器中性点过电压保护装置，可避免棒间隙在避雷器的雷电残压下放电导致继电保护不必要的动作，且能够避免避雷器发生爆炸伤及其它设备。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种主变压器中性点过电压保护装置，其创新点在于：包括底座、避雷器、绝缘柱、第一不锈钢棒极、计数器、支撑钢棒、电流互感器和第二不锈钢棒极；避雷器通过绝缘柱安装在底座上，避雷器的上端电连接有水平方向的第一不锈钢棒极，避雷器的下端连接热爆式脱离器，热爆式脱离器的引线下端与放置在底座上的计数器软连接；

支撑钢棒垂直布置在底座上，支撑钢棒通过电流互感器与底座连接，支撑钢棒上端电连接有水平方向的第二不锈钢棒极；

避雷器、热爆式脱离器和计数器依次串联构成避雷器保护支路；第一不锈钢棒极、第二不锈钢棒极和电流互感器依次串联构成与避雷器保护支路并联的棒间隙保护支路。

优选的，所述避雷器为金属氧化物避雷器，其额定电压为45kV，1kA雷电残压小于90kV。

优选的，所述第一不锈钢棒极、第二不锈钢棒极配对组成的棒间隙工频50%放电电压有效值为51.0 kV。

优选的，所述第一不锈钢棒极、第二不锈钢棒极的直径均为16mm；长度为600mm。