本實(shí)用新型涉及一種變壓器保護(hù)裝置，特別涉及一種變壓器中性點(diǎn)新型成套保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

110kV、220kV是供電網(wǎng)絡(luò)的主要電壓等級(jí)，由于電壓很高，中性點(diǎn)一般采用直接接地方式，由于繼電保護(hù)整定配置及防止通訊干擾等方面的要求，為了限制單相短路電流，其中有部分變壓器采用中性點(diǎn)不接地方式。在這種運(yùn)行方式下，由于雷擊、單相接地短路故障等會(huì)造成中性點(diǎn)過(guò)電壓，而且變壓器大多是分級(jí)絕緣，因此過(guò)電壓對(duì)中性點(diǎn)的絕緣造成很大威脅，必須對(duì)其設(shè)置保護(hù)裝置防止事故發(fā)生。

對(duì)于分級(jí)絕緣變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓保護(hù)，采用避雷器加并聯(lián)水平棒間隙的配置方式，其兩者的配合原則是：避雷器承擔(dān)雷電過(guò)電壓保護(hù)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障及開(kāi)關(guān)單相重合閘過(guò)程中水平棒間隙不應(yīng)放電動(dòng)作；只有當(dāng)系統(tǒng)失地，且出現(xiàn)系統(tǒng)非全相運(yùn)行或諧振故障時(shí)，水平棒間隙可靠動(dòng)作，保護(hù)變壓器中性點(diǎn)絕緣及線端設(shè)備的絕緣，防止避雷器因通流容量不夠發(fā)生爆炸。但通過(guò)多年的運(yùn)行實(shí)踐證明，避雷器與水平棒間隙的配合仍存在一些缺陷：110kV 系統(tǒng)單相接地時(shí)如果解列為局部不接地系統(tǒng)的異常運(yùn)行工況，可能會(huì)出現(xiàn)不接地系統(tǒng)常見(jiàn)的弧光接地、鐵磁諧振等危險(xiǎn)的過(guò)電壓，要求主變壓器中性點(diǎn)的棒間隙必須動(dòng)作。棒間隙的工頻放電電壓應(yīng)介于44kV和65kV之間，前者是系統(tǒng)有效接地的正常工況下發(fā)生單線接地故障時(shí)可能出現(xiàn)的最高短時(shí)工頻過(guò)電壓穩(wěn)態(tài)有效值(43.8)，后者對(duì)應(yīng)的是系統(tǒng)局部失地的異常運(yùn)行工況下。棒間隙的50％放電電壓宜取60kV，海拔低于1000米地區(qū)間隙距離一般取100-110mm。

棒間隙在正常運(yùn)行工況下動(dòng)作放電將導(dǎo)致系統(tǒng)零序參數(shù)的變化，給繼電保護(hù)的整定帶來(lái)不確定因素，使繼電保護(hù)發(fā)生不正常動(dòng)作。

現(xiàn)行常規(guī)型號(hào)中性點(diǎn)避雷器的雷電殘壓都較大，不能滿(mǎn)足與棒間隙的配合要求，以 Y1.5W60/144為例，其殘壓大于120mm棒間隙的雷電沖擊放電電壓上限，這就有可能使得避雷器動(dòng)作的同時(shí)，棒間隙也放電擊穿，尤其在雷擊輸電線路導(dǎo)致系統(tǒng)瞬時(shí)單相接地時(shí)，造成繼電保護(hù)不正常動(dòng)作。

因棒間隙頻繁動(dòng)作導(dǎo)致的繼電保護(hù)不正常動(dòng)作在雷電天氣時(shí)有發(fā)生，因此如何改善主變中性點(diǎn)保護(hù)，提高主變壓器的供電可靠性是供電部門(mén)十分關(guān)心的問(wèn)題。經(jīng)檢索相關(guān)文獻(xiàn)，有部分關(guān)于主變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓保護(hù)裝置的報(bào)道，本專(zhuān)利與其他產(chǎn)品主要不同之處在于本設(shè)備中裝有溫敏隔離器，且在避雷器的下端連接有支撐絕緣子，溫敏隔離器下端與計(jì)數(shù)器相連，連接之后的二者并于支撐絕緣子的兩端。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種變壓器中性點(diǎn)新型成套保護(hù)裝置，可避免棒間隙在避雷器的雷電殘壓下放電導(dǎo)致繼電保護(hù)不必要的動(dòng)作，且能夠避免避雷器發(fā)生爆炸傷及其它設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種變壓器中性點(diǎn)新型成套保護(hù)裝置，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：包括避雷器、溫敏隔離器、支撐絕緣子、計(jì)數(shù)器、接地開(kāi)關(guān)、底座、電流互感器、不銹鋼支柱、右端不銹鋼圓棒及左端不銹鋼圓棒；避雷器的上端電連接有水平方向的左端不銹鋼圓棒，下端連接溫敏隔離器，溫敏隔離器的引線與裝在底座上的計(jì)數(shù)器軟連接；避雷器下端連接有支撐絕緣子，支撐絕緣子安裝在底座上，與避雷器以法蘭連接；

不銹鋼支柱垂直于底座固定在電流互感器的一端，支柱上端電連接有水平方向的右端不銹鋼圓棒；電流互感器的另一端與底座連接；

避雷器、溫敏隔離器和計(jì)數(shù)器依次串聯(lián)構(gòu)成避雷器保護(hù)支路；左端不銹鋼圓棒、右端不銹鋼圓棒和電流互感器依次串聯(lián)構(gòu)成與避雷器保護(hù)支路并聯(lián)的棒間隙保護(hù)支路；

溫敏隔離器動(dòng)作后，即溫敏元件引爆切割，快速脫離跌落，由避雷器和支撐絕緣子串聯(lián)構(gòu)成避雷器保護(hù)支路。

所述避雷器為金屬氧化物避雷器，對(duì)于110kV變壓器中性點(diǎn)，避雷器額定電壓為42kV，棒間隙工頻50％放電電壓有效值為60kV。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：為避免棒間隙在避雷器的雷電殘壓下放電導(dǎo)致繼電保護(hù)不必要的動(dòng)作，避雷器的雷電殘壓應(yīng)低于棒間隙的雷電沖擊放電電壓下限，要求避雷器的額定電壓低于棒間隙的工頻放電電壓下限。當(dāng)中性點(diǎn)工頻過(guò)電壓介于避雷器的額定電壓和棒間隙的放電電壓之間時(shí)，棒間隙不放電，避雷器將損壞。為避免避雷器損壞，采用溫敏隔離器與避雷器串聯(lián)作為避雷器的工頻過(guò)載保護(hù)，溫敏隔離器的動(dòng)作電流曲線低于避雷器工頻耐受特性曲線。一旦出現(xiàn)局部系統(tǒng)解列為非有效接地系統(tǒng)的事故工況，流過(guò)避雷器的工頻電流達(dá)到脫離器的動(dòng)作條件時(shí)，溫敏隔離器動(dòng)作，即溫敏元件引爆切割，快速脫離跌落，避免避雷器發(fā)生爆炸傷及其它設(shè)備。

正常運(yùn)行時(shí)，避雷器的殘壓低于棒間隙雷電和操作沖擊放電電壓下限，雷電和操作過(guò)電壓作用下棒間隙不動(dòng)作。與目前采用的棒間隙與避雷器并聯(lián)的中性點(diǎn)保護(hù)產(chǎn)品比較，棒間隙在雷電入侵時(shí)頻繁放電導(dǎo)致繼電保護(hù)不正常動(dòng)作切除主變壓器的情況將會(huì)得到顯著改善，當(dāng)過(guò)電壓大于避雷器的動(dòng)作下限時(shí)，避雷器動(dòng)作，此時(shí)溫敏隔離器將不會(huì)動(dòng)作，過(guò)電壓經(jīng)避雷器、溫敏隔離器將過(guò)電壓導(dǎo)出，當(dāng)過(guò)電壓大于避雷器的動(dòng)作下限且電流大于溫敏隔離器的動(dòng)作值時(shí)，避雷器、溫敏隔離器同時(shí)動(dòng)作，溫敏隔離器動(dòng)作之后，即溫敏元件引爆切割，快速脫離跌落，將避雷器懸空、將下端支撐絕緣子接入，保護(hù)避雷器的安全，當(dāng)過(guò)電壓高于棒間隙放電動(dòng)作下限時(shí)，溫敏隔離器動(dòng)作，由棒間隙放電，保護(hù)避雷器的安全。

110kV電力系統(tǒng)只有變成孤立不接地系統(tǒng)時(shí)，主變中性點(diǎn)才會(huì)出現(xiàn)威脅避雷器安全的過(guò)電壓，需要棒間隙動(dòng)作保護(hù)主變中性點(diǎn)。孤立不接地這種異常的系統(tǒng)運(yùn)行工況實(shí)際發(fā)生的次數(shù)非常少，并且有棒間隙作后備保護(hù)，溫敏隔離器動(dòng)作后不必馬上停電更換，因此本專(zhuān)利中使用溫敏隔離器這種一次性保護(hù)器件不影響系統(tǒng)供電可靠性指標(biāo)。

普通避雷器的設(shè)計(jì)受到安全性條件制約，雖然中性點(diǎn)失地的運(yùn)行工況極少出現(xiàn)但必須考慮，避雷器須選擇較高的額定電壓，原則上避雷器的額定電壓須高于棒間隙的工頻放電電壓上限，導(dǎo)致正常運(yùn)行工況下雷電和操作時(shí)避雷器的殘壓過(guò)高使棒間隙頻繁放電，因此普通避雷器與棒間隙并聯(lián)保護(hù)裝置中棒間隙為主保護(hù)，避雷器為輔，外特性呈現(xiàn)棒間隙的不穩(wěn)定的保護(hù)特性。采用溫敏隔離器以后，解決了中性點(diǎn)失地這種極少出現(xiàn)的異常工況下系統(tǒng)的安全問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用變壓器中性點(diǎn)新型成套保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，包括避雷器1、溫敏隔離器2、支撐絕緣子3、計(jì)數(shù)器4、接地開(kāi)關(guān)5、底座6、電流互感器7、不銹鋼支柱8、右端不銹鋼圓棒9、左端不銹鋼圓棒10

避雷器1與支撐絕緣子3由法蘭連接，支撐絕緣子3安裝在底座6上。避雷器1的上端電連接有水平方向的左端不銹鋼圓棒10，避雷器1的下端連接溫敏隔離器2，溫敏隔離器2 通過(guò)軟絞線連接裝在底座6上的計(jì)數(shù)器4。

不銹鋼支柱8垂直于底座固定在電流互感器7的一端，電流互感器7的另一端與底座6 連接，不銹鋼支柱8上端電連接有水平方向的右端不銹鋼圓棒9。

避雷器1、溫敏隔離器2和計(jì)數(shù)器4依次串聯(lián)構(gòu)成避雷器保護(hù)支路；而左端不銹鋼圓棒 10、右端不銹鋼圓棒9和電流互感器7依次串聯(lián)構(gòu)成與避雷器保護(hù)支路并聯(lián)的棒間隙保護(hù)支路。

本實(shí)施例中，避雷器額定電壓為42kV，棒間隙工頻50％放電電壓有效值為60kV。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。