变压器间隙保护知识分享

变压器间隙保护知识分享

变压器间隙保护接线图

间隙零序过流保护作用

主变中性点放电间隙和零序保护电流互感器及中性点避雷器三者的作用都是保护变压器中性点绝缘，防止过电压，它们的关系是：１、当中性点刀闸接地时，放电间隙与避雷器均不起作用；２、当中性点刀闸断开后，放电间隙与避雷器有一个互相配合的关系，也就是当中性点电压逐渐升高到一定电压值时放电间隙先击穿，如此时电压降低，则避雷器就无需动作了，如电压继续升高，则避雷器就要动作。放电间隙的作用就是防止避雷器的频繁动作，以延长避雷器的寿命；３、110KV及以上系统中性点的间隙保护主要是：为了防止过电压。因为在这种电压等级的设备由于绝缘投资的问题所以都采用分级绝缘，在靠近中性点的地方绝缘等级比较低。如果发生过电压的话会造成设备损坏，间隙保护可以起到变压器绕组绝缘的作用，当系统出现过电压（大气过电压、操作过电压、谐振过电压、雷击过电压等）时，间隙被击穿时由零序保护动作，间隙未被击穿时有过电压保护动作切除变压器。

间隙与避雷器作用不同，一个管操作过电压，一个管雷电过电压，但间隙经常在雷电波侵入时抢先动作，造成的截波过电压对变压器端部线圈绝缘损伤很大。

关于变压器间隙：

普通阀型避雷器是有火花间隙和电阻阀片组成；而氧化锌避雷器无火花间隙，只由氧化锌非线性电阻片组成，由于ZnO电阻片具有优异的非线性伏安特性，可以取消串联的火花间隙，实现避雷器无间隙无续流。

从结构来看，氧化锌避雷器和放电间隙二者原理相同的，都是电压高到一定程度被击穿 后对地放电，只不过放电间隙被击穿的是空气，避雷器可以看做是氧化锌电阻被击穿，所以只是介质不同而已，而介质的不同又决定了二者的对地放电能力不同。避雷器的泄压能力更强一些，但由于避雷器的成本更高，所以我们就想办法在主变中性点过电压不太高时，让放电间隙先动作，在过电压比较高时避雷器开始动作，当然此刻应该是二者同时动作的过程。因此，可以认为二者的作用是相同的，只是我们人为地调整间隙的大小或者是氧化锌电阻的大小，来使它们动作有一个先后的过程。我们不能仅依靠二者的名称来决定它们的作用。避雷器的作用就一定是防雷吗？当然不是，这只是大家的一个习惯叫法而已，因为它可以防止各种过电压，通过对设备本身结构的了解，可以帮助我们更好地认识到它们的作用。

中性点放电间隙接地与避雷器：主变压器高压绕组采用分级绝缘，中性点绝缘水平偏低。220KV变压器中性点冲击耐压400KV，工频耐压200KV。假设变压器不接地运行时，主开关跳闸时有一相未拉开，中性点将长时间耐受一定的稳态电压，暂态电压又会超过工频过电压的允许值，中性点的避雷器可能会在暂态过电压下放电，避雷器的热容量小，在工频过电压冲击下放电后不能灭弧，引起中性点与地之间的最高电压超过中性点耐压值，造成避雷器爆炸。综前所述，变压器的零序保护不能起作用，故在变压器的中性点装设了放电间隙的接地保护，作为一种比较粗糙的保护，用以保护变压器绝缘。中性点放电间隙同时也是为了防止其它设备接地时该变压器零位的过度漂移。避雷器在工频和操作过电压下不应动作，在雷电接地的瞬态过电压下才动作。

中性点过电压是保护主变中性点绝缘的，棒间隙过流是保护棒间隙的，原因是间隙放电后其间隙表面在电弧灼伤影响，放电电压会变化，时间越长，变化越大。故时间不能长，否则，每次放电后，都要实测放电电压。

间隙保护的整定

变压器110kV中性点放电间隙零序电流保护的一次电流定值一般可整定为40—100A，保护动作后带0.3-0.5s 延时跳变压器各侧断路器。为防止中性点放电间隙在瞬时暂态过电压误击穿，导致保护装置误动作，根据实际情况，动作时间可以适当延长，按与本侧出线后备保护动作时间配合整定。

中性点经放电间隙接地的110kV变压器的零序电压保护，其3LG定值一般整定为150～180V（额定值为300V），保护动作后带0.3～0.5s延时跳变压器各侧断路器。当变压器中性点绝缘水平低于半绝缘水平时，其中性点一般应直接接地运行。

间隙零序电压保护应接于本侧母线电压互感器开口三角绕组。