CN106684850B - 高压变压器中性点接地系统 - Google Patents
高压变压器中性点接地系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106684850B CN106684850B CN201611148478.4A CN201611148478A CN106684850B CN 106684850 B CN106684850 B CN 106684850B CN 201611148478 A CN201611148478 A CN 201611148478A CN 106684850 B CN106684850 B CN 106684850B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- capacitor
- inductance
- series resonant
- transformer
- fault
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 10
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009194 climbing Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
本发明提供的一种高压变压器中性点接地系统，包括用于将高压变压器的中性点与地之间连接的串联谐振装置，所述串联谐振装置在电力系统正常运行时处于工频谐振状态，串联阻抗位零，保证变压器的中性点具有良好的工频接地，装置中的电容元件能够避免由于系统直流分量引起的变压器偏磁现象，当系统出现接地故障时，非线性电感饱和，谐振回路失谐，电容可以有效限制故障相短路电流，从而保证断路器的正常动作，同时，非线性电感可以限制故障电流的上升率，避免暂态电流冲击损坏电容。
Description
技术领域
本发明涉及一种电网保护系统，尤其涉及一种高压变压器中性点接地系统。
背景技术
电力系统高压变压器中性点接地方式的选取是一个综合性问题，其与系统供电可靠性、绝缘配合、继电保护、通讯干扰、电气安全等密切相关。
中性点接地的目的在于限制单相接地短路电流，减小外部短路故障对变压器的冲击，从而减小故障电流对设备的危害，降低对用户的停电损失，保障系统运行的可靠性和安全性。随着特高压直流输电系统的飞速发展，直流系统的接地极流入大地的直流电流将对交流电力系统内的电力设备产生影响，使得变压器绕组中流入直流，发生直流偏磁现象，从而引起主变谐波、噪声、过热等问题，严重时可引起变压器、电容器组的损坏，威胁到电网的安全运行。同时，随着电网规模和容量的不断增大，电力系统的短路容量和短路电流也在不断增加。过大的短路电流不仅会造成断路器的选型困难，而且会影响电网的稳定安全运行。
目前，对于高压变压器，中性点接地方式主要有中性点经小电阻接地、中性点经小电抗接地、中性点直接接地、电容隔直等方法，但以上这些接地方式无法同时兼顾对直流偏磁的抑制与对短路故障电流的限制：对于中性点经小电阻接地方式，当系统存在直流分量时，变压器偏磁不能被完全限制；对于中性点经小电抗接地方式，由于电抗本身是感性元件，与线路对地电容构成谐振回路，在一定条件下会发生谐振过电压，同时无法避免变压器偏磁；对于中性点直接接地方式，当系统存在直流分量时，变压器偏磁不能被完全限制，同时无法限制过大的短路电流；对于中性点电容隔直方式，当单相接地故障电流较大时，暂态电流冲击可能损坏电容器。因此，亟需一种新的中性点接地方法，以保障系统运行的可靠性和安全性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种高压变压器中性点接地系统以解决上述技术问题。
本发明提供的一种高压变压器中性点接地系统，包括用于将高压变压器的中性点与地之间连接的串联谐振装置，所述串联谐振装置在电力系统正常运行时处于工频谐振状态。
进一步，所述串联谐振装置包括电感L1和电容C1，所述电感L1的一端与高压变压器的中性点电气连接，电感L1的另一端通过电容C1接地。
进一步，所述电感L1为非线性电感，且在电力系统正常运行时工作在线性区。
进一步，所述串联谐振装置还包括放电间隙，所述放电间隙的一端连接于电感L1和电容C1之间的公共连接点，另一端接地。
进一步，所述串联谐振装置还包括金属氧化物避雷器，所述金属氧化物避雷器与放电间隙的两端连接形成并联结构。
本发明的有益效果：本发明的高压变压器中性点接地系统，能够保证变压器的中性点具有良好的工频谐振接地，当电力系统中存在直流分量时，电容可以阻隔直流电流，有效避免高压变压器发生偏磁现象，当系统出现单相接地故障时，能够对故障相短路电流进行有效限制，从而保证断路器的正常动作，非线性电感可以限制短路电流上升率，避免电容被暂态电流冲击损坏，同时，电容两端并联间隙和避雷器也可防止电容因过电压而损坏；本发明结构简单，设计合理，而且不存在电力电子等控制系统，减小了因电力电子设备故障造成的设备误动或拒动的可能，减小故障电流对人身及设备安全的危害，避免故障点电弧过电压对设备绝缘的损坏，保障系统运行的可靠性和安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
图1为本发明的电路原理图，如图所示，本发明提供的一种高压变压器中性点接地系统，包括用于将高压变压器的中性点与地之间连接的串联谐振装置，所述串联谐振装置在电力系统正常运行时处于工频谐振状态，能够保证变压器的中性点具有良好的工频接地，而且能够避免由于直流分量引起的变压器偏磁现象，从而对变压器形成有效的保护，而且当系统出现单相接地故障时，能够对故障相短路电流进行有效限制，从而保证断路器的正常动作。
本实施例中，所述串联谐振装置包括电感L1和电容C1，所述电感L1的一端与高压变压器的中性点电气连接，电感L1的另一端通过电容C1接地，其中，所述电感L1为非线性电感，在电力系统正常运行时，非线性电感L1工作在线性区，电感L1和电容C1组成的串联谐振回路工作在谐振状态，串联谐振回路的工频串联阻抗为零，保证变压器中性点的工频接地。
当系统中存在直流分量时，由于电容C1的作用，直流电流被电容C1隔断，，可以防止高压变压器由于直流分量引起的偏磁现象，对变压器形成有效的保护；
当电力系统出现接地故障时，此时，故障电流经非线性电感L1和电容C1流入大地，非线性电感L1可以有效地限制故障电流上升率，避免暂态电流冲击损坏电容C1。
而且在发生接地故障时，流过非线性电感L1的故障电流增大，非线性电感L1逐渐饱和，非线性电感L1和电容C1的谐振状态结束，电容C1接入系统，电容C1能够有效限制故障相的短路电流，保证的断路器正常跳闸。
本实施例中，所述串联谐振装置还包括放电间隙，所述放电间隙的一端连接于电感L1和电容C1之间的公共连接点，另一端接地，当出现短路故障时，电感L1和电容C1公共连接点的对地电压增大，当达到间隙的击穿电压后，间隙放电，电容C1被短路，可以防止过电压冲击损坏电容C1；进一步地，为了增强对电容C1的保护作用，所述串联谐振装置还包括金属氧化物避雷器(英文简称MOA)，所述金属氧化物避雷器与放电间隙的两端连接形成并联结构，通过放电间隙与金属氧化物避雷器的配合工作，有效确保电容C1的安全，延长电容C1的寿命；通过本实施例，可以在不影响变压器正常运行的前提下，避免由系统中直流电流引起的变压器偏磁，也可以减小系统接地短路电流，保证断路器正常工作。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种高压变压器中性点接地系统，其特征在于：包括用于将高压变压器的中性点与地之间连接的串联谐振装置，所述串联谐振装置在电力系统正常运行时处于工频谐振状态；
所述串联谐振装置包括电感L1和电容C1，所述电感L1的一端与高压变压器的中性点电气连接，电感L1的另一端通过电容C1接地；
所述电感L1为非线性电感，且在工作状态中工作在线性区；
所述串联谐振装置还包括放电间隙，所述放电间隙的一端连接于电感L1和电容C1之间的公共连接点，另一端接地；
所述串联谐振装置还包括金属氧化物避雷器，所述金属氧化物避雷器与放电间隙的两端连接形成并联结构；
当系统中存在直流分量时，直流电流被电容C1隔断；
当电力系统出现接地故障时；故障电流经非线性电感L1和电容C1流入大地；在发生接地故障时，流过非线性电感L1的故障电流增大，非线性电感L1逐渐饱和，非线性电感L1和电容C1的谐振状态结束，电容C1接入系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611148478.4A CN106684850B (zh) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | 高压变压器中性点接地系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611148478.4A CN106684850B (zh) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | 高压变压器中性点接地系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106684850A CN106684850A (zh) | 2017-05-17 |
| CN106684850B true CN106684850B (zh) | 2019-08-13 |
Family
ID=58869568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611148478.4A Active CN106684850B (zh) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | 高压变压器中性点接地系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106684850B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110212490A (zh) * | 2018-07-11 | 2019-09-06 | 梅桂华 | 一种变压器中性点工频耦合接地装置 |
| JP2022502000A (ja) * | 2018-09-28 | 2022-01-06 | テックホールド・エルエルシー | 変圧器中性点遮断システムおよびトリガーされる位相切断を介した電力網保護 |
| JP7538457B1 (ja) | 2024-01-17 | 2024-08-22 | 日新電機株式会社 | 保護システム |
| CN117955075B (zh) * | 2024-02-01 | 2024-09-20 | 中科智寰(北京)科技有限公司 | 一种中点接地型中压直流变压器及微电网 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101944719A (zh) * | 2010-08-20 | 2011-01-12 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种电容性套管、电流互感器的检测系统及其检测方法 |
| CN202748409U (zh) * | 2012-09-13 | 2013-02-20 | 安徽省电力公司淮南供电公司 | 可消除工频干扰的线路工频参数测量装置 |
| US8487635B1 (en) * | 2010-12-08 | 2013-07-16 | Dev Paul | System and method for determining system charging current |
| CN103278737A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-09-04 | 河北兆联电气设备科技有限公司 | 一种直流自注式小电流接地选线的系统及方法 |
| CN206226010U (zh) * | 2016-12-13 | 2017-06-06 | 国家电网公司 | 变压器中性点接地保护系统 |
-
2016
- 2016-12-13 CN CN201611148478.4A patent/CN106684850B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101944719A (zh) * | 2010-08-20 | 2011-01-12 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种电容性套管、电流互感器的检测系统及其检测方法 |
| US8487635B1 (en) * | 2010-12-08 | 2013-07-16 | Dev Paul | System and method for determining system charging current |
| CN202748409U (zh) * | 2012-09-13 | 2013-02-20 | 安徽省电力公司淮南供电公司 | 可消除工频干扰的线路工频参数测量装置 |
| CN103278737A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-09-04 | 河北兆联电气设备科技有限公司 | 一种直流自注式小电流接地选线的系统及方法 |
| CN206226010U (zh) * | 2016-12-13 | 2017-06-06 | 国家电网公司 | 变压器中性点接地保护系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106684850A (zh) | 2017-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203942275U (zh) | 一种35kV中性点不接地配电网铁磁谐振抑制装置 | |
| US9520713B2 (en) | Fast switch fault current limiter | |
| US9396866B2 (en) | Blocker of geomagnetically induced currents (GIC) | |
| CN204012678U (zh) | 一种配电网多模接地保护系统 | |
| KR20130047741A (ko) | 전력 시스템 보호를 위한 연속 무정전 ac 접지 시스템 | |
| CN106684850B (zh) | 高压变压器中性点接地系统 | |
| Du et al. | Phenomena and mechanism analysis on overvoltages caused by 40.5-kV vacuum circuit breakers switching off shunt reactors | |
| CN101965670A (zh) | 电气接口保护装置 | |
| Yang et al. | Field experiments on overvoltage caused by 12-kV vacuum circuit breakers switching shunt reactors | |
| CN202474853U (zh) | 组合式中性点过电压保护装置 | |
| CN103683225A (zh) | 核电站低压配电系统全供电范围接地故障保护方法 | |
| CN206226010U (zh) | 变压器中性点接地保护系统 | |
| CN102064528A (zh) | 一种变压器中性点接地保护装置 | |
| CN210780092U (zh) | 消弧消谐装置 | |
| Paul et al. | Power distribution system equipment overvoltage protection | |
| CN111769518A (zh) | 一种基于间隙保护和避雷器的电站变压器中性点保护方法 | |
| CN202495803U (zh) | 一种医疗ii类场所用隔离电源柜 | |
| Camm et al. | Wind power plant grounding, overvoltage protection, and insulation coordination: IEEE PES wind plant collector system design working group | |
| JP2009240029A (ja) | 雷保護装置、収納ボックス | |
| Telander et al. | Surge limiters for vacuum circuit breakers | |
| Zheng et al. | Novel method for restraining 35 kV shunt reactor switching overvoltage–phase controlled breaker | |
| CN202696141U (zh) | 一种消弧消谐装置 | |
| JP2010207057A (ja) | 避雷器 | |
| CN102097783A (zh) | 一种高压柔性安全装置 | |
| Uglešić et al. | Transients due to switching of 400 kV shunt reactor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |