專利名稱：一種變壓器中性點過電壓保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力系統(tǒng)的過電壓保護技術，尤其涉及ー種關于避雷器保護水平、間隙放電和變壓器中性點絕緣水平三者之間絕緣配合的變壓器中性點過電壓保護裝置。
背景技術：
目前，在IlOkV及以上電カ系統(tǒng)中，其變壓器大都以中性點直接接地方式運行，但為了限制短路電流、繼電保護整頓配置以及控制潮流方向的需要，往往要將部分變壓器中性點以不接地方式運行，如此中性點就要進行保護，以免過電壓損壞變壓器中性點的絕緣而造成事故。常用的保護方式是用無間隙金屬氧化物避雷器(簡稱Μ0Α)和放電間隙聯(lián)合保護為主，再配以接地隔離開關、電流互感器的成套裝置，其中接地隔離開關用于改變中性點運行方式，電流互感器用以記錄間隙放電時的零序電流，變壓器中性點的絕緣主要保護設備是MOA和放電間隙，MOA承擔雷電過電壓和操作過電壓的保護功能，放電間隙承擔持續(xù)時間長的暫態(tài)過電壓的保護功能。但現(xiàn)有技術中，間隙的放電特性和MOA的保護水平及變壓器中性點絕緣水平三者之間的配合存在很大缺陷，更具體地說是不明確間隙(不論是單ー間隙還是控制間隙)的放電電壓(エ頻放電電壓及沖擊放電電壓)與MOA的額定電壓(具體到MOA的エ頻電壓耐受時間特性)的合理配合問題；則其間隙的放電電壓(尤其是エ頻放電電壓)有時取得過低，這不僅浪費了變壓器中性點的絕緣，且使間隙易誤動作造成事故；有時取得過高，使間隙無法起到保護作用，從而引起MOA承受不了持續(xù)時間長的暫態(tài)過電壓而導致熱崩潰。因此，針對以上方面，需要對現(xiàn)有技術進行合理的改進。
實用新型內(nèi)容針對以上缺陷，本實用新型提供ー種可使絕緣配合更加合理、不會引起熱崩潰、能夠避免誤動作事故、設備使用壽命長的變壓器中性點過電壓保護裝置，以解決現(xiàn)有技術的諸多不足。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案一種變壓器中性點過電壓保護裝置，包括電カ變壓器、接地隔離開關、無間隙金屬氧化物避雷器、絕緣底座，所述無間隙金屬氧化物避雷器安裝在絕緣底座上并且通過外部連接的監(jiān)測器或放電記數(shù)器接地，所述絕緣底座外側(cè)設置一電流互感器并且該電流互感器與放電間隙位置串聯(lián)連接后接地；同時，所述接地隔離開關、無間隙金屬氧化物避雷器及監(jiān)測器或放電記數(shù)器串接組合、電流互感器及放電間隙位置串接組合，這三部分并聯(lián)連接，接于電カ變壓器的變壓器中性點與地之間。另外，所述監(jiān)測器或放電記數(shù)器上端連接無間隙金屬氧化物避雷器并且與絕緣底座并聯(lián)安裝于接地底座上。對于以上特征，無間隙金屬氧化物避雷器(MOA)為高能ZnO電阻片，在此涉及絕緣配合的主要技術參數(shù)和保護功能為額定電壓Ur、標稱放電電流殘壓Ures及エ頻電壓耐受時間特性，所述額定電壓Ur為系統(tǒng)最高電壓Um的O. 57倍(Ur ^ O. 57Um);所述標稱放電、電流殘壓Ures為小于變壓器中性點絕緣水平(雷電沖擊耐受電壓Us)的O. 8倍(Ures =
0.8Us = Us/1.25);所述エ頻電壓耐受時間特性(高能閥片)為1.3Ur，0. Is、I. 15Ur，10s、
1.0Ur，20min ;或 I. 25Ur,0. Is、I. 2Ur, Is、I. 15Ur, 10s、I. 0Ur，20min ;同時，所述間隙的放電特性為エ頻放電電壓Uェ、雷電沖擊放電電壓U#，所述エ頻放電電壓Uェ與MOA的エ頻電壓耐受時間特性配合的原則是考慮中性點直接接地系統(tǒng)中接地故障持續(xù)時間彡IOs (DL/T804電カ行業(yè)標準規(guī)定)、快速繼電保護和后備保護(前者出現(xiàn)故障而由后備保護起動時t彡O. 5s，則取值為1.05Ur彡じェ< I. 15Ur ;所述雷電沖擊放電電壓Uit與MOA特性配合的原則是其值不大于MOA標稱放電電流殘壓(U#^· Ures)。本實用新型所述的變壓器中性點過電壓保護裝置的有益效果為(I)有利于充分發(fā)揮無間隙金屬氧化物避雷器優(yōu)異的非線性特性，實現(xiàn)其保護水平、間隙放電特性和變壓器中性點絕緣水平三者之間的絕緣配合合理； (2)可發(fā)揮避雷器高能閥片抑制暫態(tài)過電壓的能力及其吸收過電壓能量的能力(7kj 13kj)/kV，與間隙エ頻放電電壓合理配合，在中性點保護中不會引起熱崩潰；(3)有利于使間隙エ頻放電電壓特性值與避雷器的エ頻電壓耐受時間特性配合恰當，間隙放電電壓受上限值和下限值的控制，分散性小、放電穩(wěn)定、在避雷器能承受的暫態(tài)過電壓范圍內(nèi)，間隙不會動作，則不會引起誤動作造成的事故；(4)結(jié)合中性點直接接地系統(tǒng)中繼電保護(快速保護和后備保護)措施、暫態(tài)過電壓達穩(wěn)態(tài)值前的振蕩過程的持續(xù)時間為10個周波左右即O. 2s和避雷器エ頻電壓耐受時間特性來選擇確定間隙エ頻放電電壓值范圍，結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟實用、設備使用壽命長，從而充分發(fā)揮了避雷器和間隙聯(lián)合保護各自功能的優(yōu)勢。
下面根據(jù)附圖對本實用新型作進ー步詳細說明。圖I是本實用新型實施例所述變壓器中性點過電壓保護裝置連接示意圖。圖中I、電カ變壓器；2、變壓器中性點；3、接地隔離開關；4、無間隙金屬氧化物避雷器；5、監(jiān)測器或放電記數(shù)器；6、絕緣底座；7、電流互感器；8、放電間隙位置。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型實施例所述的變壓器中性點過電壓保護裝置，包括電カ變壓器I、接地隔離開關3、無間隙金屬氧化物避雷器4、絕緣底座6，所述無間隙金屬氧化物避雷器4安裝在絕緣底座6上并且通過外部連接的監(jiān)測器或放電記數(shù)器5接地，其中的監(jiān)測器或放電記數(shù)器5上端連接無間隙金屬氧化物避雷器4并且與絕緣底座6并聯(lián)安裝于接地底座上，所述絕緣底座6外側(cè)設置ー電流互感器7并且該電流互感器7與放電間隙位置8串聯(lián)連接后接地；同時，所述接地隔離開關3、無間隙金屬氧化物避雷器4及監(jiān)測器或放電記數(shù)器5串接組合、電流互感器7及放電間隙位置8串接組合，這三部分并聯(lián)連接，接于電力變壓器I的變壓器中性點2與地之間；其中的接地隔離開關3用于改變中性點的運行方式，監(jiān)測器或放電記數(shù)器5用于監(jiān)測無間隙金屬氧化物避雷器4的泄漏電流和動作次數(shù)，其中的電流互感器7記錄間隙放電時系統(tǒng)的零序電流。[0017]以上實施例是本實用新型較優(yōu)選具體實施方式
的ー種，按照以上方案所確定的無間隙金屬氧化物避雷器4的保護性能和放電間隙位置8的放電特性配合的原則，取間隙エ頻放電電壓值為MOA額定電壓的1.05Ur彡Uェく I. 15Ur，則MOA在I. 15Ur的暫態(tài)過電壓下能耐受時間> 10s，単相接地短路是故障的常見形式，単相接地短路故障引起中性點不接地變壓器中性點暫態(tài)過電壓，并可能出現(xiàn)因斷線或開關拒動造成非全相運行時的暫態(tài)過電壓。中性點電壓在趨于穩(wěn)態(tài)值之前有個振蕩過程，振蕩持續(xù)時間約10個周波，電カ行業(yè)標準規(guī)定中性點接地故障持續(xù)時間< 10s。這樣，在雷電過電壓、操作過電壓以及各種故障引起的エ頻暫態(tài)過電壓(其幅值小于1.05Ur吋)均由MOA來承擔保護作用，而間隙不能動作，保證供電安全；而當暫態(tài)過電壓幅值達到或者超過I. 15Ur吋，間隙準確動作，變壓器中 性點瞬時接地運行，免除MOA熱崩潰事故，緊接著系統(tǒng)跳閘，避免了故障的持續(xù)延展。以上實施例是本實用新型較優(yōu)選具體實施方式
的ー種，本領域技術人員在本技術方案范圍內(nèi)進行的通常變化和替換應包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種變壓器中性點過電壓保護裝置，包括電カ變壓器(I)、接地隔離開關(3)、無間隙金屬氧化物避雷器(4)、絕緣底座￠)，其特征在于所述無間隙金屬氧化物避雷器(4)安裝在絕緣底座(6)上并且通過外部連接的監(jiān)測器或放電記數(shù)器(5)接地，所述絕緣底座(6)外側(cè)設置ー電流互感器(7)并且該電流互感器(7)與放電間隙位置(8)串聯(lián)連接后接地；同時，所述接地隔離開關(3)、無間隙金屬氧化物避雷器(4)及監(jiān)測器或放電記數(shù)器(5)串接組合、電流互感器(7)及放電間隙位置(8)串接組合，這三部分并聯(lián)連接，接于電カ變壓器⑴的變壓器中性點⑵與地之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的變壓器中性點過電壓保護裝置，其特征在于所述監(jiān)測器或放電記數(shù)器(5)上端連接無間隙金屬氧化物避雷器(4)并且與絕緣底座(6)并聯(lián)安裝于接地底座上。
專利摘要本實用新型涉及一種變壓器中性點過電壓保護裝置，包括電力變壓器、接地隔離開關、無間隙金屬氧化物避雷器、絕緣底座，所述無間隙金屬氧化物避雷器安裝在絕緣底座上并且通過外部連接的監(jiān)測器或放電記數(shù)器接地，絕緣底座外側(cè)設置一電流互感器并且該電流互感器與放電間隙位置串聯(lián)連接后接地；同時，接地隔離開關、無間隙金屬氧化物避雷器及監(jiān)測器或放電記數(shù)器串接組合、電流互感器及放電間隙位置串接組合，這三部分并聯(lián)連接，接于電力變壓器的變壓器中性點與地之間。本實用新型有益效果為有利于實現(xiàn)其保護水平、間隙放電特性和變壓器中性點絕緣水平三者之間的絕緣配合合理、在中性點保護中不會引起熱崩潰、防止誤動作引發(fā)事故、設備使用壽命長。
文檔編號H02H9/06GK202513569SQ20122017165
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者姚愛國 申請人:安徽飛奇電氣科技有限公司