[实用新型]一种110kV和220kV变压器中性点封闭式智能保护装置

说明书

本实用新型公开了一种110kV和220kV变压器中性点封闭式智能保护装置，包括：控制器以及封闭于高压套管内的可控快速接地开关和避雷器，避雷器和可控快速接地开关并联后与变压器中性点串联，控制器用于系统发生威胁变压器中性点绝缘的单相接地且失地或非全相运行工频过电压，并且母线电压互感器测量的电压信号满足预设的开关动作阈值时，控制可控快速接地开关闭合，对变压器中性点绝缘和避雷器进行可靠保护；避雷器，用于在雷电和操作过电压下，进行动作以限制变压器中性点过电压，保护变压器中性点绝缘。本实用新型采用封闭式保护方式，充分利用了避雷器和可控快速接地开关各自的优点，为110kV和220kV变压器中性点提供了最可靠的保护，大大提高了系统的安全稳定性。

技术领域

本实用新型涉及变压器中性点保护技术领域，并且更具体地，涉及一种110kV和220kV变压器中性点封闭式智能保护装置。

背景技术

为限制单相接地短路电流，防止通讯干扰和继电保护的整定配置等要求，110kV和220kV中性点有效接地系统中，部分变压器中性点常采取不接地运行方式。在运行过程中，变压器中性点可能会承受雷电、操作、工频和谐振过电压，这些过电压可能会对变压器中性点的绝缘造成损害。

目前，我国不接地变压器中性点常采用单一棒间隙保护、单一氧化锌避雷器保护和无间隙氧化锌避雷器与棒－棒间隙并联保护，如附图1所示，都没有很好地解决变压器中性点的保护问题。(1)单一棒间隙在雷电冲击作用下，间隙击穿产生截波，危及变压器中性点绝缘；另外，在实际运行中由于保护间隙不能自熄弧，需要靠继电保护切断电弧，由此可能引发继电保护误动问题。(2)单一金属氧化物避雷器在系统发生单相短路接地且失地或非全相运行等情况下容易发生损坏或爆炸。(3)无间隙金属氧化物避雷器与棒－棒间隙并联，由于避雷器保护水平、棒间隙动作特性与变压器中性点的绝缘水平之间的配合要求很苛刻，实现非常困难。

鉴于间隙、避雷器及间隙与避雷器并联保护都存在固有的缺陷，如何为110kV和220kV变压器中性点提供可靠和完备的保护为急需解决的问题。

发明内容

本实用新型提出一种110kV和220kV变压器中性点封闭式智能保护装置，以解决如何为110kV和220kV变压器中性点提供可靠和完备的保护的问题。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种110kV和220kV变压器中性点封闭式智能保护装置，所述装置包括：控制器以及封闭于高压套管内的可控快速接地开关和避雷器，所述高压套管为瓷质，内部为真空状态，所述避雷器和可控快速接地开关并联后与变压器中性点串联，通过所述可控快速接地开关和避雷器联合使用，综合进行控制以对变压器中性点进行保护，

所述控制器，用于系统发生威胁变压器中性点绝缘的单相接地且失地或非全相运行工频过电压，并且母线电压互感器测量的电压信号满足预设的开关动作阈值时，控制所述可控快速接地开关闭合，对变压器中性点绝缘和避雷器进行可靠保护；

所述避雷器，用于在雷电和操作过电压下，进行动作以限制变压器中性点过电压，保护变压器中性点绝缘。

优选地，其中对于110kV变压器中性点，所述可控快速接地开关至少采用72.5kV电压等级；

对于220kV变压器中性点，所述可控快速接地开关至少采用126kV电压等级。

优选地，其中所述控制器包括：

检测模块，用于检测母线三相电压；

低通滤波模块，用于对监测的母线三相电压进行滤波处理；

有效值计算模块，用于对经过滤波处理的母线三相电压进行有效值计算，获取电压有效值；