[发明专利]一种变压器中性点小电抗值选取方法及系统

说明书

本发明提供一种变压器中性点小电抗值选取方法及系统，包括：通过零序等值电抗与正序等值电抗之比的标准划定小电抗取值范围的上限；由变压器可承受最大短路电流划定小电抗取值范围的下限；根据变压器中性点绝缘要求以及对所在变电站内未经小电抗接地的变压器短路电流的影响，缩小小电抗值的取值范围；在最终求得的小电抗值的取值范围内，将数值最小的作为小电抗值的最优值导入变压器中。本发明通过对经小电抗接地方式的110/200kV变压器中性点，提出了小电抗值的选择原则和定量计算方法，有效地确保了电网的安全运行。

技术领域

本发明属于变电站运维技术领域，具体涉及一种变压器中性点小电抗值选取方法及系统。

背景技术

220/110kV变压器的中性点采用小电抗接地方式，能够解决变压器的中性点过电压问题，可以降低系统零序电流，以及限制流入变压器中性点的单相短路电流，减小故障对变压器的短路冲击，同时具有良好的经济效益。而小电抗值的选取是否合理，直接关系到电网的安全稳定运行。

对小电抗值的选取既要符合行业标准，还要综合考虑短路电流大小的影响、中性点绝缘等级的要求、其他未经小电抗接地的变压器的影响，在现有研究中，小电抗值的选取范围在变压器零序阻抗的30％～40％，然而这种选取方式无法应对单相电流故障等其他诸多因素，存在一定的安全隐患。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种变压器中性点小电抗值选取方法及系统，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种变压器中性点小电抗值选取方法，包括：

通过零序等值电抗与正序等值电抗之比的标准划定小电抗取值范围的上限；

由变压器可承受最大短路电流划定小电抗取值范围的下限；

考虑变压器中性点绝缘要求以及对所在变电站内未经小电抗接地的变压器短路电流的影响，缩小小电抗值的取值范围；

在最终求得的小电抗值的取值范围内,选择数值最小的作为小电抗值的最优值。

进一步的，所述考虑变压器中性点绝缘要求以及对所在变电站内未经小电抗接地的变压器短路电流的影响，缩小小电抗值的取值范围，包括：

利用仿真在所述小电抗值范围下设置单相接地故障，记录变压器中性点的过电压稳态值；

判断过电压稳态值是否满足变压器中性点绝缘要求：若是，则判定当前工况下所述小电抗值范围是合理的；

若否，则通过有效的过电压稳态值来进一步过滤所述小电抗值范围，有效的过电压稳态值计算公式为U₀为变压器中性点稳态电压；U_g为系统相电压；X₀为变压器中性点接入小电抗后系统的零序电抗；x₁为系统正序电抗。

进一步的，所述考虑变压器中性点绝缘要求以及对所在变电站内未经小电抗接地的变压器短路电流的影响，缩小小电抗值的取值范围，还包括：

验证变压器中性点不同小电抗值对变压器所在变电站内未经小电抗接地的变压器短路电流变化；

剔除所述短路电流变化超过安全规定的小电抗值的取值范围。

进一步的，所述由变压器可承受最大短路电流划定小电抗取值范围的下限，包括：

计算低压侧母线单相短路故障电流；

计算低压侧母线三相短路故障电流；

计算满足所述单相短路故障电流不大于所述三相短路故障电流的小电抗的值。

进一步的，所述方法还包括：构建架空输电线路的仿真模型一次系统，并获取经小电抗接地的系统工况；

针对不同工况进行小电抗值的选取。