平顶山供电公司 467000
摘要:变压器，中性点发热，缺陷处理，中性点产生过电压，威胁变压器中性点的绝缘。变压器停、送电操作时，都要推上变压器中性点接地刀闸，断路器三相不同期分、合闸产生过电压而损坏变压器。
1.变压器工作原理
三相变压器的每个铁心柱上，都套着三个同心式绕组，分别为高、中、低压绕组。作为降压变压器使用。［1］
如图2所示
图3切空载变压器电路
根据上图分析可知：对于一侧有电源的受电变压器，当其开关非全相拉、合时，若其中性点不接地有以下危险：(1)变压器电源侧中性点对地电压最大可达相电压，这可能损坏变压器绝缘;(2)变压器的高、低压线圈之间有电容，这种电容会造成高压对低压的“传递过电压”(3)当变压器高低压线圈之间电容耦合，低压侧会有电压达到谐振条件;时，可能会出现谐振过电压，损坏绝缘。
对于低压侧有电源的送电变压器：
(1)由于低压侧有电源，在并入系统前，变压器高压侧发生单相接地，若中性点未接地，则其中性点对地电压将是相电压，这可能损坏变压器绝缘;
(2)非全相并入系统时，在一相与系统相联时，由于发电机和系统的频率不同，变压器中性点又未接地，该变压器中性点对地电压最高将是二倍相电压，未合相的电压最高可达2.73倍相电压，将造成绝缘损坏事故。所以，在投、切空载变压器时，必须合上变压器中性点地刀闸，只有这样，才能保证变压器中性点绝缘不被破坏。［2］
对于220kV变压器从中压侧向系统送电时，必须同时合上变压器中、高压侧中性点接地刀闸。因为，变压器的变比K=U1/U2=220/110=2，当合中压侧开关时，产生的过电压是其额定相电压的2.5倍时，则高压侧就变为5倍的相电压，这是变压器高压侧中性点无法承受的，所以，也必须推上变压器高压侧中性点地刀闸，只有这样，才能保证变压器中性点绝缘不被破坏。
2.现场工作实际出发。
由于某110kV线路带有气化铁路牵引站负载，其三相电流严重不平衡，零序电流增加，致使主变110kV三相负载严重不平衡，所有零序电流均流经主变110kV中性点刀闸，再加上导电杆、触指接触不良，造成发热烧坏。
我国110kV及以上电网一般均采用大电流接地方式，即中性点有效接地方式，这样中性点电位固定为地电位，发生单相接地故障时，非故障相电压升高不会超过1.4倍运行相电压，暂态过电压水平也较低，因此，大电流接地系统可使整个系统设备绝缘要求水平降低，从而降低成本；另外当发生单相接地时，会产生较大的短路电流，使保护快速准确动作，提高供电可靠性，为使主变中性点绝缘免收过电压的损坏，需装设主变中性点隔离开关、放电间隙、避雷器、电流互感器等。在一次特殊巡视全站设备时，突然发现主变110kV侧中性点接地刀闸，端触指部分有发热的亮点，中性点刀闸上端触指发热的亮光点消失，拉开主变中性点刀闸，主变中性点二次保护也做了相应切换，通知检修人员，申请主变停电处理。
3.中性点对继电保护的影响
110kv及以上系统中性点直接接地电网中低压侧有电源的变压器，中性点可能直接接地运行，也可能不接地运行。对这类变压器，应当装设反应单相按地的零序电流保护，用以在中性点接地运行时切除故障;还应当装设专门的零序电流电压保护，用以在中性点不接地运行时切除故障。保护方式对不同类型的变压器又有所不同，下面分别予以说明。
对于中性点可能接地或不接地运行的变压器，中性点有两种接地方式：装设放电间隙和不装设放电间隙。这两种接地方式的变压器，其零序保护也有所不同。
(1)中性点装设放电间隙。放电间隙的选择条件是：在一定的X0/X1值下，躲过单相接地暂态电压。一般X0/X1≤3，此时，按躲过单相接地暂态电压整定的间隙值，能够保护变压器中性点绝缘免遭内过电压的损害，当电力网中失去接地中性点且单相接地时，间隙放电。对于中性点装设放电间隙的变压器，要装设零序电流保护，用于在中性点接地运行时切除故障。
此外，还应当装设零序电流电压保护，用于在间隙放电时及时切除变压器，并作为间隙的后备，当间隙拒动时用以切除变压器。［3］零序电流电压保护由电压和电流元件组成，当间隙放电时，电流元件动作;拒动放电时，电压元件动作。电流或电压元件动作后，经0.5s时限切除变压器。零序电压元件的动作值的整定与本条第一款零序过电压保护相同。零序电流元件按间隙放电最小电流整定，一般取一次动作电流为100A。采用上述零序电流保护和零序电流电压保护时，首先切除中性点接地变压器，当电力网中失去接地中性点时，靠间隙放电保护变压器中性点绝缘，经0.5s延时再由零序电流电压保护切除中性点不接地的变压器。采用这种保护方式，好处是比较简单，但当间隙拒动时，则靠零序电流电压保护变压器，在0.5s期间内，变压器要承受内过电压，如系间歇电弧接地，一般过电压值可达3.0Uxg，个别情况下可达3.5Uxg，变压器有遭受损害的可能性。
(2)中性点不装设放电间隙。对于中性点不装设放电间隙的变压器，零序保护应首先切除中性点不接地变压器。此时，可能有两种不同的运行方式：一是任一组母线上至少有一台中性点接地变压器，二是一组母线上只有中性点不接地变压器。对这两种运行方式，保护方式也有所不同。
采用比较简单的办法：反应中性点接地变压器有零序电流;中性点不接地变压器没有零序电流和母线上有零序电压的零序电流电压保护，其动作时限与相邻元件单相接地保护配合;零序电流保护只设置一段，带一个时限，时限与零序电流电压保护配合，以保证首先切除中性点不接地变压器。
4.从定值设置、保护范围几方面分析
变压器中性点保护两部分：（1）.中性点零序过流；（2）.中性点间隙过流或零序过压。［4］
1）.中性点零序过流。其构成是：利用中性点CT二次（或三相电流差），作用是：出现电流时，即发生了三相平衡被破坏的故障，多为出现了接地故障，作用于本侧断路器跳闸，其动作时限较长，其目的是为过流型保护的后备保护
2）.中性点间隙过流或零序过压。其构成是：利用本侧的电压互感器或中性点间隙CT，作用是：当中性点出现过电压时，0.5秒，跳三侧断路器，也为后备保护，但其保护的主要目的是防止变压器遭受过电压的损坏，与电网是否存在接地或短路直接关系不大。
5.结论
为防止过电压损坏变压器绝缘，特别是变压器中性点发热的缺陷，要及时采取措施，不能使系统失去有效接地点，或在操作停送变压器时有可能造成变压器绝缘损坏。的危险，造成巨大的经济损失，应采取以下措施：切合110kV及以上有效接地系统中性点应绝对安全可靠接地。
为防止有效接地系统中出现孤立不接地系统并产生较高工频过电压的异常运行工况，110～220kV不接地变压器的中性点过电压保护应采用棒间隙保护方式。对于110kV变压器，当中性点绝缘的冲击耐受电压185kV时，还应在间隙旁并联金属氧化物避雷器，间隙距离及避雷器参数配合应进行校核。间隙动作后，应检查间隙的烧损情况并校核间隙距离。
参考文献
［1］《国家电网公司 电能损耗 无功电压管理规定及技术原则》。
［2］张全元主编《变电运行现场技术问答（第二版）》中国电力出版社2009年7月
［3］岳保良主编 《电气运行》中国水利电力出版社 1998年9月。
［4］河南电力技师学院编《电力行业高技能人才培训系列教材变电站值班员》中国电力出版社2007年6月