CN206379723U - 变压器中性点接地保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器中性点接地保护装置，涉及用于限制过流或过电压而不切断电路的紧急保护电路装置技术领域。所述装置包括支撑架，所述支撑架上设有避雷器、电流互感器和户外隔离开关，所述避雷器的上端以及隔离开关的上端通过电缆与变压器的中性点连接，非接地电极棒固定在所述避雷器的上端，且所述非接地电极棒的一端通过电缆与所述变压器的中性点连接，电极棒的下端与所述电流互感器的一次线圈连接，非接地电极棒和电极棒为放倒的L型，非接地电极棒的自由端与电极棒的自由端之间水平相向设置形成放电间隙，所述避雷器的下端、户外隔离开关的下端以及电流互感器的二次线圈接地。所述装置具有接地可靠，使用稳定的特点。

Description

变压器中性点接地保护装置

技术领域

本实用新型涉及用于限制过流或过电压而不切断电路的紧急保护电路装置技术领域，尤其涉及一种变压器中性点接地保护装置。

背景技术

我国110kV及以上电力系统为中性点有效接地系统，所使用的变压器为分级绝缘结构，即变压器绕组中性点的绝缘水平低于绕组端部绝缘水平，其中性点绝缘有35kV、44kV、60kV电压等级。根据国家电力公司制定的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》〔国电发［2000］589号〕和有关网局《110-220KV变压器中性点过电压保护方式规定》，现摘录如下：

1、当220KV变电站有两台及以上主变运行时，应将其中一台主变高压绕组中性点直接接地。

2、110KV、220KV变压器不接地的中性点应装设间隙或采用避雷器与间隙并联保护方式。因接地故障形成局部不接地系统时间隙应动作；系统以有效接地方式运行、发生单向接地故障时，间隙不应动作；避雷器应能承受单向接地时中性点的稳态电压升高。间隙的标准雷电波放电电压和避雷器雷电冲击残压应低于变压器中性点雷电冲击耐受水平。

3、220KV变压器〔自耦变除外〕的220KV绕组中性点为110KV绝缘水平〔LI400AC200〕，110KV绕组中性点为60KV绝缘水平〔LI325AC140〕，均应采用钢棒间隙与避雷器并联保护方式。220KV绕组中性点宜选用Y1.5W-144/320型氧化锌，间隙距离宜选用300mm; 110KV绕组中性点宜选用Y1.5W-60/144型氧化锌，间隙距离宜选用140mm。

4、110KV变压器中性点采用以下保护方式

110KV绕组中性点为60KV绝缘水平(LI325AC140),宜选用Y1.5W-60/144型氧化锌避雷器与140mm距离的间隙相并联。

110KV绕组中性点为44KV绝缘水平(LI250AC95),宜选用Y1.5W-60/144型氧化锌避雷器与120mm距离的间隙相并联。

110KV绕组中性点为35KV绝缘水平(LI185AC85),可以采用单独间隙保护，间隙距离宜选用115mm。

有关各方可以根据当地海拔高度和空气湿度放电间隙距离作适当调整。

5、棒间隙采用φ16mm镀锌圆钢，端部形状接近半圆无棱角〔不允许焊接铜球〕，尾端应有螺纹以便调节，间隙应水平布置以防止雨水短接。避雷器应加装放电记数器，以便于巡视人员监视。

6、变压器不接地的中性点应增设间隙〔过流、过压〕保护，当系统单向接地且失去接地中性点时，间隙过电压保护经0.3～0.5秒时限动作并跳开变压器各侧断路器；低压侧有发电电源的应在变电站装设解列装置，其中3UO取自于高压母线，动作时限应与间隙保护动作时间相配合。

目前，对局部不接地系统的变压器中性点的过电压保护一般采用间隙保护装置，当过电压击穿间隙绝缘距离时，将短路电流导入大地，从而避免持续过电压损坏变压器中性点绝缘。但是现有的中性点保护装置使用可靠性较低，稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种可可靠接地、稳定性强的变压器中性点接地保护装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种变压器中性点接地保护装置，包括支撑架，其特征在于：所述支撑架上设有避雷器、电流互感器和户外隔离开关，所述避雷器的上端以及隔离开关的上端通过电缆与变压器的中性点连接，非接地电极棒固定在所述避雷器的上端，且所述非接地电极棒的一端通过电缆与所述变压器的中性点连接，电极棒的下端与所述电流互感器的一次线圈连接，非接地电极棒和电极棒为放倒的L型，非接地电极棒的自由端与电极棒的自由端之间水平相向设置形成放电间隙，所述避雷器的下端、户外隔离开关的下端以及电流互感器的二次线圈接地。

进一步的技术方案在于：所述支撑架内设有设有接地板，所述避雷器的下端、户外隔离开关的下端以及电流互感器的二次线圈通过所述接地板接地。

进一步的技术方案在于：所述支撑架上还设有户外隔离开关传动装置和电动机构操作箱，所述电动机构操作箱内设有驱动模块和控制模块，所述电流互感器的信号输出端与控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的输出端与所述驱动模块的控制端连接，所述驱动模块的动力输出端与所述传动装置的动力输入端连接，所述传动装置的动力输出端与所述隔离开关的活动端连接，所述控制模块根据电流互感器采集的电流值控制驱动模块通过传动装置驱动隔离开关打开或闭合。

进一步的技术方案在于：所述避雷器上设有计数器，用于对雷击次数进行计数。

进一步的技术方案在于：所述变压器为110kV或220kV变压器。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述保护装置可同时通过由非接地电极棒与电极棒之间形成的放电间隙通过电流互感器接地，还可以通过隔离开关以及避雷器接地，接地可靠。此外所述装置中的避雷器还可以有效的防止雷击事故的发生，进一步的提高了所述装置使用的稳定性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例所述装置的结构示意图；

其中：1、支撑架2、避雷器3、电流互感器4、户外隔离开关5、非接地电极棒6、电极棒7、放电间隙8、接地板9、户外隔离开关传动装置10、电动机构操作箱11、计数器12、变压器中性点接线端。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实用新型实施例公开了一种变压器中性点接地保护装置，包括支撑架1，所述支撑架1一般使用钢支柱或水泥杆，所述支撑架1上设有避雷器2、电流互感器3和户外隔离开关4，所述避雷器2上设有计数器11，用于对雷击次数进行计数。所述避雷器2的上端以及隔离开关的上端通过电缆与变压器的中性点连接，非接地电极棒5固定在所述避雷器2的上端，且所述非接地电极棒5的一端通过电缆与所述变压器的中性点连接，所述变压器可以为110kV或220kV变压器。

电极棒6的下端与所述电流互感器3的一次线圈连接，非接地电极棒5和电极棒6为放倒的L型，非接地电极棒5的自由端与电极棒6的自由端之间水平相向设置形成放电间隙7，所述避雷器2的下端、户外隔离开关4的下端以及电流互感器3的二次线圈接地。

如图1所示，优选的，所述支撑架1内设有设有接地板8，所述避雷器2的下端、户外隔离开关4的下端以及电流互感器3的二次线圈通过所述接地板8接地。

进一步的，如图1所示，所述支撑架1上还设有户外隔离开关传动装置9和电动机构操作箱10，所述电动机构操作箱10内设有驱动模块和控制模块，所述电流互感器3的信号输出端与控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的输出端与所述驱动模块的控制端连接，所述驱动模块的动力输出端与所述传动装置的动力输入端连接，所述传动装置的动力输出端与所述隔离开关的活动端连接，所述控制模块根据电流互感器采集的电流值控制驱动模块通过传动装置驱动隔离开关打开或闭合。

当所述装置在110kV或220kV变压器的中性点有过压产生时，并且该过电压的幅值达到间隙的放电电压值时，通过电极棒和非接地电极棒之间的放电间隙放电，放电电弧经变压器中性点接地，使局部不接地的110kV或220kV变压器的中性点转变为由电弧接地的有效接地系统，在过电压的幅值降到间隙的放电电压值以下时，电弧即可自行熄灭，电流互感器将测定的电流值输出至电动机构操作箱内的控制模块和继电保护装置，从而实现变压器中性点过电压的自动保护。

所述保护装置可同时通过由非接地电极棒与电极棒之间形成的放电间隙通过电流互感器接地，还可以通过隔离开关以及避雷器接地，接地可靠。此外所述装置中的避雷器还可以有效的防止雷击事故的发生，进一步的提高了所述装置使用的稳定性和可靠性。

此外，所述装置还具有如下特点：

1、间隙放电电压稳定，间隙距离易于调整。

2、使用不锈钢精加工电极，表面不锈蚀。

3、隔离开关、避雷器、电流互感器、间隙为一体式，成套装置整件运输吊装，现场安装快捷方便。

4、隔离开关的电动操作机构配置电动机保护器，电动机构除能进行远方遥控外，还能进行就地电动操作，必要时也能进行就地手动操作。提供控制、指示及闭锁等辅助触点。

5、备满足长期室外运行条件，运行时间不少于30年。

1.外观检查：

检查设备外观完好，附件齐全状况。

外观检查完成后，解开避雷器与间隙连接母线排，打开隔离开关。进行以下参数性能测试：

2.避雷器测试：

a.工频1 mA参考电压试验：

在避雷器两端施加工频电压，当通过避雷器的电流等于1mA时，测量加在避雷器上的工频电压，该电压应不低于避雷器额定电压。

b.直流1mA参考电压试验：

在避雷器两端施加直流电压（直流电压的脉动部分不大于±1.5%），当通过避雷器的电流为1mA时，测量加在避雷器上的直流电压值，该电压应不得小于技术数据表中的规定值。

c.泄漏电流试验：

在避雷器两端施加0.75倍直流1mA参考电压，测出流过避雷器的漏电流，该电流值应不大于50μA。

注：严禁给避雷器做工频放电电压试验。

3.隔离开关机械操作和机械特性试验：

对隔离开关进行10次分、合闸空载操作，每次都应达到合闸位置和分闸位置。且整个过程中隔离开关各部分无损害。

4.放电间隙测试：

工频放电电压试验：

在试验变压器原边串联一块10A及以上的电流表。在间隙的进线端子与接地端子N之间施加工频电压，试验时施加到放电间隙的电压应从零开始，在高压侧能准确读数的条件下，迅速升压到间隙放电为止（观察电流表，当电流发生突变时，表明间隙放电，此刻的电压值应为工频放电电压值）。每次放电后，应在0.2秒内切断工频电源。每连续两次试验时间间隔不小于10S，测量次数为3次，每次所测的放电电压值应符合技术数据表中规定。

注：如果工频放电电压值超出范围，可对间隙进行微调。

在上述试验过程中无沿面放电、闪络现象，参数符合要求即为合格。

5.试验完毕，恢复试验前拆开的避雷器和间隙的连接母线排。

Claims (5)

1.一种变压器中性点接地保护装置，包括支撑架（1），其特征在于：所述支撑架（1）上设有避雷器（2）、电流互感器（3）和户外隔离开关（4），所述避雷器（2）的上端以及隔离开关的上端通过电缆与变压器的中性点连接，非接地电极棒（5）固定在所述避雷器（2）的上端，且所述非接地电极棒（5）的一端通过电缆与所述变压器的中性点连接，电极棒（6）的下端与所述电流互感器（3）的一次线圈连接，非接地电极棒（5）和电极棒（6）为放倒的L型，非接地电极棒（5）的自由端与电极棒（6）的自由端之间水平相向设置形成放电间隙（7），所述避雷器（2）的下端、户外隔离开关（4）的下端以及电流互感器（3）的二次线圈接地。

2.如权利要求1所述的变压器中性点接地保护装置，其特征在于：所述支撑架（1）内设有设有接地板（8），所述避雷器（2）的下端、户外隔离开关（4）的下端以及电流互感器（3）的二次线圈通过所述接地板（8）接地。

3.如权利要求1所述的变压器中性点接地保护装置，其特征在于：所述支撑架（1）上还设有户外隔离开关传动装置（9）和电动机构操作箱（10），所述电动机构操作箱（10）内设有驱动模块和控制模块，所述电流互感器（3）的信号输出端与控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的输出端与所述驱动模块的控制端连接，所述驱动模块的动力输出端与所述传动装置的动力输入端连接，所述传动装置的动力输出端与所述隔离开关的活动端连接，所述控制模块根据电流互感器采集的电流值控制驱动模块通过传动装置驱动隔离开关打开或闭合。

4.如权利要求1所述的变压器中性点接地保护装置，其特征在于：所述避雷器（2）上设有计数器（11），用于对雷击次数进行计数。

5.如权利要求1所述的变压器中性点接地保护装置，其特征在于：所述变压器为110kV或220kV变压器。