变压器中性点接地方式的安排是一个复杂而关键的过程,需要考虑多个因素以确保电力系统的安全、稳定和高效运行。以下是对变压器中性点接地方式安排的一般考虑:
一、变电站内变压器数量及运行方式
- 单台变压器 :如果变电站内只有一台变压器,其中性点通常直接接地运行,以确保电力系统的稳定性和安全性。
- 两台变压器 :当变电站内有两台变压器时,通常只需要将其中一台的中性点直接接地。若该接地变压器需要停运,则应将另一台变压器的中性点改为接地运行,以保持电力系统的零序阻抗基本不变。
- 三台及以上变压器 :对于拥有三台及以上变压器的变电站,应至少保持两台变压器的中性点接地,并且这两台变压器应运行于不同的母线上。当其中一台中性点接地的变压器因故障停运时,应将另一台中性点不接地的变压器改为接地运行,以确保不同母线都有一台变压器中性点接地运行,从而维持电力系统的稳定性。
二、变压器容量及系统短路容量
- 变压器容量 :小容量的变压器通常采用中性点不接地的方式,因为容量较小的变压器中压侧电流较小,接地时电流不足以引发跳闸,对电网的稳定运行影响较小。然而,随着变压器容量的增加,如果继续采用不接地的方式,可能造成较大的零序电流,增加接地装置的复杂性和成本。因此,对于大容量的变压器,通常会采用中性点直接接地的方式。
- 系统短路容量 :系统短路容量的大小也会影响变压器中性点的接地方式。如果系统短路容量较小,对地电容电流较小,此时中性点可以采取不接地的方式。但随着系统短路容量的增大,对地电容电流也会相应增加,为了避免发生铁磁谐振等问题,需要采取中性点直接接地的方式。
三、接地电阻值及保护配置
- 接地电阻值 :在变压器中性点接地系统中,需要使用一定的接地电阻值来控制接地电流的大小。对于高电阻值的接地系统,可以降低单相接地时的短路电流,但会增加单相接地故障的检测难度。因此,需要根据实际情况选择适当的接地电阻值。
- 保护配置 :在变压器中性点接地系统中,保护配置也是需要考虑的因素。如果系统中配置了零序电流保护等保护措施,可以降低单相接地故障对整个系统的影响。但需要注意的是,如果保护配置不当或存在缺陷,可能会引发保护误动作等问题。
四、特殊情况的考虑
- 自耦变压器或对绝缘性能有要求的变压器 :这类变压器通常要求中性点必须直接接地,以满足其特殊的运行需求和绝缘要求。
- 低压侧无电源的变压器 :对于低压侧无电源的变压器,其中性点通常不接地运行,以提高保护的灵敏度和简化保护接线。
五、操作及安全考虑
- 变压器停送电操作 :在变压器停送电操作时,为防止过电压损坏变压器绝缘,通常需要合上变压器的中性点接地刀闸。这主要是因为当断路器非全相断、合时,若中性点不接地,可能会产生过电压损坏变压器绝缘。
- 间隙接地保护 :变压器中性点间隙接地保护采用零序电流继电器与零序电压继电器并联方式,带有0.5S的限时构成。当系统发生接地故障时,能够确保间隙接地保护的可靠动作。
综上所述,变压器中性点接地方式的安排需要综合考虑变电站内变压器数量及运行方式、变压器容量及系统短路容量、接地电阻值及保护配置、特殊情况以及操作及安全等多个因素。通过合理的安排和配置,可以确保电力系统的安全、稳定和高效运行。