[实用新型]变压器中性点接地保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统过电压保护装置，尤其涉及了一种变压器中性点接地保护装置。

背景技术

我国高压电力系统110kV及以上变压器中性点常用的过电压保护方式有：传统式的单一间隙保护、单一避雷器保护以及间隙和避雷器并联保护等。

单一间隙保护几乎采用的都是棒——棒间隙。其致命缺陷是：①间隙放电产生的截波陡度大，对变压器绕组及中性点的绝缘危害大；②间隙放电的伏秒特性很难与变压器中性点的绝缘水平相配合，在雷电过电压下动作起保护作用，而在操作过电压尤其是暂态过电压下则往往不动作，起不到保护作用；③单一间隙放电分散性大，且间隙距离不好调节，同心度差。

单一避雷器保护目前几乎都是用具有优异非线性伏安特性的无间隙金属氧化物避雷器（MOA），它在雷电过电压和操作过电压下都能起到保护作用，但当系统出现因接地故障而形成局部不接地系统或引发铁磁谐振或出现非全相运行而激发高频、倍频谐振时（以上此处称暂态过电压），避雷器承受不了这种持续时间长的过电压能量而发生热崩溃或爆炸。

间隙与避雷器并联的保护方式，即在雷电过电压下由MOA承当保护功能，在暂态过电压下由棒——棒间隙承当保护功能，这就要求在暂态过程中既不损坏MOA，又要防止间隙误动作而造成的全站仃电事故。如此，存在着变压器中性点绝缘水平、MOA保护水平和棒——棒间隙动作特性三者之间的绝缘配合问题及其伏秒特性的相互匹配问题，既严谨又苛刻，实现困难。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术上的缺陷，提供一种当系统发生单相接地故障形成局部不接地或非全相运行引发出持续时间长的暂态过电压时，控制间隙及时动作击穿放电，转为中性点接地状态，保护了变压器中性点绝缘和金属氧化物避雷器免受热崩溃损坏的变压器中性点接地保护装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

变压器中性点接地保护装置，包括隔离开关、无间隙金属氧化物避雷器、监测器和变压器中性点保护用控制间隙，所述的变压器中性点保护用控制间隙由主间隙、点火间隙、均压电阻Ⅰ和均压电阻Ⅱ以及电流互感器组成。现场使用中主间隙一般为水平安装，间隙放电后燃弧有自吹功能，燃弧间隙距离沿电极球面上移，即放电间隙和燃弧间隙分离不在同一点上，使间隙放电点不被电弧烧蚀，保证了间隙放电电压的稳定性。

作为优选，所述的主间隙和点火间隙串联连接，主间隙首端与变压器中性点N连接，点火间隙末端通过电流互感器接地。间隙放电电压可控、稳定，分散性小，为3%～5%，而现有棒—棒间隙放电电压的分散性大，为10%～20%。本实用新型间隙放电的冲击系数较大，不承当雷电过电保护功能，即在雷电压下不动作，也就克服了单一间隙在雷电过电压下击穿产生的截波对变压器绕组及中性点绝缘的危害。

作为优选，所述的均压电阻Ⅰ为非线性电阻，与主间隙并联连接；所述的均压电阻Ⅱ为线性电阻，与点火间隙并联连接。

作为优选，所述的主间隙为一对不锈钢空芯球或半球与空气隙构成，或为一对铜的空芯球或半球与空气隙构成。所述主间隙为一对空芯球形或半球形不锈钢或铜材料构成，可水平或垂直布置。

作为优选，所述的主间隙为一对羊角电极构成。

作为优选，所述的点火间隙为一对不锈钢空芯球或半球与空气隙构成，或为一对铜的空芯球或半球与空气隙构成。

作为优选，所述的点火间隙为真空开关或真空接触器。

作为优选，所述的电流互感器为零序电流互感器。

作为优选，所述的变压器中性点接地保护装置还包括串联连接的无间隙金属氧化物避雷器与监测器，无间隙金属氧化物避雷器与监测器串联连接后与变压器中性点保护用控制间隙并联连接。

本实用新型专利技术的运用，充分发挥了间隙和MOA保护的各自优势。在雷电和一般操作过电压作用下，MOA以其优异的非线性特性限制住变压器中性点过电压幅值，释放其过电压能量；而在暂态过电压下，间隙迅速击穿放电，同时保护了变压器中性点绝缘和MOA免受损坏。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本实用新型很好地解决了变压器中性点绝缘水平、MOA保护水平和间隙动作特性三者之间的绝缘配合问题：即由MOA的保护水平在规定的配合系数下，保证了变压器中性点的雷电冲击和操作冲击耐受电压的绝缘水平；而其暂态过电压下的绝缘配合则由控制间隙与之匹配。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型间隙放电控制原理图。