kV变电站主变中性点运行方式

摘要：220kV主变中性点接地方式与电网结构、绝缘水平、供电可靠性、保护的配置及发生接地故障时的短路电流及分布等方面都有很大的关系。本文介绍了变压器中性点的几种运行方式及其特点，分析了220kV变电站主变中性点正常情况下的运行方式，及其零序网络。 关键词：主变；运行方式；零序网络 引言

电网中变压器中性点接地方式的选择，对电网的安全经济运行具有重要的作用。它与电网的绝缘水平、

保护配置、系统的供电可靠性、发生接地故障时的短路电流及分布等关系密切[1]。 一、变压器中性点运行方式

三相交流电力系统中，变压器的中性点有三种运行方式：中性点不接地、中性点经阻抗或消弧线圈接

地、中性点直接接地。

（一）中性点不接地

中性点不接地系统发生单相短路时，故障相电压为零，正常相电压为原来的,-3.倍，中性点电位由零

变为相电压

Uc，此时的短路电流为电容电流IC0，线电压不变。因此变压器中性点不接地方式运行对变压

器的绝缘工频耐压水平要求更高，由于电容电流较小，当发生单相接地故障时，允许系统短时运行，提高了系统的可靠性。

中性点不接地系统中，零序网络没有形成回路，在发生不平衡故障时，系统中没有零序阻抗，也不会

产生零序电流。

（二）中性点经消弧线圈接地

对于线路较长的系统，输电导线对地电容较大，因而电容电流较大，中性点消弧线圈可以有效补偿电

容电流，泄放线路上的过剩电荷来限制过电压。然而，这种接地方式会使中性点电位升高，对变压器中性点绝缘要求较高。

（三）中性点直接接地

当发生单相短路故障时，中性点直接接地系统的故障点短路电流较大，会引起停电，同时对运行人员

及设备的安全构成威胁。但这种运行方式下，中性点电位稳定，接近于零，正常相电压不变，不易引起相间短路。

中性点直接接地方式多见于110kV以上的电网。因为110 kV以上的电网单相接地的概率比中低压

电网小，所以只要提高输电线路的耐雷水平，安装自动重合闸装置，就可以基本实现系统的安全运行[2]。 二、220kV站主变中性点运行方式与继电保护的配合

调度运行方式规定，220kV变电站主变中性点接地的原则：对于只有一台主变的变电站，其主变中

性点高中压侧都应直接接地；对于有多台主变的变电站，有且只有一台主变高、中压侧中性点直接接地，当该变压器停运时，应使另一台运行中的主变高、中压侧中性点直接接地。

当系统发生不平衡故障时，故障点的零序电压最高，离故障点越远处，零序电压越低，在中性点接地

处，零序电压为零。图1为某220kV变电站一次接线图。

图1 某220kV变电站一次接线图

在正常运行发式下，主变1高、中压侧中性点直接接地，主变2高、中压侧中性点不接地，母联开关

和分段开关闭合（图中未画出），其高压侧的零序等值阻抗图如图2，其中压侧的零序等值阻抗图与中压侧相似。

图2 高压侧零序等值阻抗图

图中U0为高压侧故障点零序电压，X高1，X中1，X低1分别为主变1的高、中、低压侧的零序等值阻

抗，XL高、XL中分别为系统高、中压侧的零序等值阻抗。高压侧发生不平衡故障的零序电流I0=U0/（X高1+ X

低1+ XL高），故障点离中性点接地点越近，XL高越小，零序电流I0越大。变压器中性点在这种运行方式下运

行，零序网络简单，容易整定，能够保证各级零序保护的迅速、可靠动作。

在220kV变电站主变运行中，因为只有一台主变中性点接地，而其他主变中性点不接地，为了防止

中性点不接地的主变中性点电位过高，通常在主变高、中压中性点处安装避雷器和间隙保护。

220kV主变在这种方式运行下的缺点[3]：当变压器某侧后备保护范围内发生故障，越级到变压器后备

保护动作时，第一时限跳开母联开关，将故障系统与正常运行系统初步隔离，然后第二时限动作跳开本侧开关，这时系统中性点失去，需要运行人员马上采取措施，及时恢复系统中性点。 三、总结

在电网发生的故障中，接地故障占80％以上。主变的运行方式的选择应充分考虑电网电压等级、绝

缘要求、保护配置要求、系统的供电可靠性、接地故障时短路电流及分布，保证电力系统的安全、可靠、经济、稳定运行。220kV变电站采用一台主变高、中两侧中性点直接接地，当电网发生接地故障时，相应零序保护能够快速动作，切除故障，提高系统的安全与稳定性。

参考文献

[1] 刘治全. 主变中性点接地方式的选择.自动控制, 1009—

9441(2008)01一0020一02

[2] 张桂红，成静. 电力系统中性点接地方式的探讨. 青海电力,

第29卷第1期

[3] 曹亚旭，邵鹏，景中熠，张学众，张志宏，张宏基，靳巍. 变

压器中性点运行方式分析. 电力系统保护与控羽, 第38卷第5期