試論變壓器中性點運行方式

劉繼紅

（佳木斯市電業局，黑龍江 佳木斯 154003）

變壓器中性點接地方式與電網的安全運行有密切關系，在系統正常運行時,中性點對地電壓為零,接地方式對系統沒有影響，當發生一相接地或人身觸電事故時,各種接地方式的差別就出現了，那么,采用哪種方式最佳,是值得討論的問題，變壓器中性點接地方式一般分為以下5種:

(1)中性點不接地方式;

(2)中性點經高電阻接地方式;

(3)中性點直接接地方式;

(4)中性點經低電阻接地方式;

(5)中性點經消弧線圈接地方式。

其中,第1),2)種接地方式相似,可作一類考慮,稱為中性點不接地方式;第3),4)種接地方式相似,可作一類考慮,稱為中性點直接接地方式;第5)種接地方式單獨討論。

一般10kV和35kV系統的變壓器，中性點不接地，系統發生單相接地時，理論上允許帶故障運行2小時。110kV及以上的變壓器中性點是否接地，應要求系統調度要求確定。

中性點接地與不接地，與變壓器沒有直接關系，是工程設計電氣系統接地方式時考慮的。無中性點的變壓器，如高壓輸電變壓器，三角形接法，當然不能有中性點接地，但可以有通過某個阻抗接地的用法；有中性點的變壓器，用戶變壓器低壓側通常是星形接法，中性點也通常都接地，接地形式有：TNS、TN-C、TN-C-S、TT 等。中性點接地與否在于變壓器之外，與變壓器無關。變壓器還是那個變壓器，沒區別。

全絕緣變壓器中性點不接地，半絕緣變壓器中性點直接接地或經放電間隙接地。變壓器中性點接不接地并無優略，電力系統為保證零序網絡的穩定，會要求某些變壓器中性點接地、某些變壓器中性點不接地。

變壓器中性點接地方式的安排應盡量保持變電所的零序阻抗基本不變。遇到因變壓器檢修等原因使變電所的零序阻抗有較大變化的特殊運行方式時，應根據規程規定或實際情況臨時處理。

(1)變電所只有一臺變壓器，則中性點應直接接地，計算正常保護定值時，可只考慮變壓器中性點接地的正常運行方式。當變壓器檢修時，可作特殊運行方式處理，例如改定值或按規定停用、起用有關保護段。

(2)變電所有兩臺及以上變壓器時，應只將一臺變壓器中性點直接接地運行，當該變壓器停運時，將另一臺中性點不接地變壓器改為直接接地。如果由于某些原因，變電所正常必須有兩臺變壓器中性點直接接地運行，當其中一臺中性點直接接地的變壓器停運時，若有第三臺變壓器則將第三臺變壓器改為中性點直接接地運行。否則，按特殊運行方式處理。

((3)雙母線運行的變電所有三臺及以上變壓器時，應按兩臺變壓器中性點直接接地方式運行，并把它們分別接于不同的母線上，當其中一臺中性點直接接地變壓器停運時、將另一臺中性點不接地變壓器直接接地。若不能保持不同母線上各有一個接地點時，作為特殊運行方式處理。

(4)為了改善保護配合關系，當某一短線路檢修停運時，可以用增加中性點接地變壓器臺數的辦法來抵消線路停運對零序電流分配關系產生的影響。

(5)自耦變壓器和絕緣有要求的變壓器中性點必須直接接地運行。

為節省費用，許多變壓器是分級絕緣的，也就是變壓器中性點的絕緣要差一點，為防止在操作變壓器時，產生的過電壓傷及變壓器的絕緣，規程規定在變壓器操作前合上變壓器中性點接地刀閘，將變壓器中性點接地，操作過后，再斷開中性點。

變壓器中性點接地可以有多種解釋。配電變壓器中性點接地是為了三相四線制供電，得到220V相電壓。110KV和220KV系統變壓器中性點接地是為了"在故障時提供足夠的短路電流，保證繼保裝置可靠動作"。大電流接地系統每一個變壓器中性點接地點都是一個零序電源。

不是所有變壓器都是中性點接地的。變壓器中性點接地的時候，可以降低不平衡短路故障時的非故障相電壓，但是故障電流會比較大；而如果中性點不接地，單相接地時的故障電流比較小，因此仍然可以維持設備短時運行，但是非故障相的電壓會升高，這對系統絕緣不利。所以中性點是否接地都各有利弊。

變壓器中性點接地方式的安排應盡量保持變電所的零序阻抗基本不變。遇到因變壓器檢修等原因使變電所的零序阻抗有較大變化的特殊運行方式時，應根據規程規定或實際情況臨時處理。

(1)變電所只有一臺變壓器，則中性點應直接接地，計算正常保護定值時，可只考慮變壓器中性點接地的正常運行方式。當變壓器檢修時，可作特殊運行方式處理，例如改定值或按規定停用、起用有關保護段。

(2)變電所有兩臺及以上變壓器時，應只將一臺變壓器中性點直接接地運行，當該變壓器停運時，將另一臺中性點不接地變壓器改為直接接地。如果由于某些原因，變電所正常必須有兩臺變壓器中性點直接接地運行，當其中一臺中性點直接接地的變壓器停運時，若有第三臺變壓器則將第三臺變壓器改為中性點直接接地運行。否則，按特殊運行方式處理。

(3)雙母線運行的變電所有三臺及以上變壓器時，應按兩臺變壓器中性點直接接地方式運行，并把它們分別接于不同的母線上，當其中一臺中性點直接接地變壓器停運時、將另一臺中性點不接地變壓器直接接地。若不能保持不同母線上各有一個接地點時，作為特殊運行方式處理。

(4)為了改善保護配合關系，當某一短線路檢修停運時，可以用增加中性點接地變壓器臺數的辦法來抵消線路停運對零序電流分配關系產生的影響。

(5)自耦變壓器和絕緣有要求的變壓器中性點必須直接接地運行。

小電流接地系統通常中性點采用消弧線圈接地方式。

小電流接地接地系統是指中性點不接地系統（包括中性點經消弧線圈接地系統），發生單相接地故障時，由于不構成短路回路，接地故障電流往往比負荷電流小得多

中性點非直接接地系統發生單相接地故障時，接地點將通過接地線路對應電壓等級電網的全部對地電容電流。如果此電容電流相當大，就會在接地點產生間歇性電弧，引起過電壓，從而使非故障相對地電壓極大增加。在電弧接地過電壓的作用下，可能導致絕緣損壞，造成兩點或多點的接地短路，使事故擴大。中性點裝設消弧線圈的目的是利用消弧線圈的感性電流補償接地故障時的容性電流，使接地故障電流減少，以致自動熄弧，保證繼續供電。

消弧線圈是一個帶有鐵芯的電感線圈，帶有抽頭檔位，可以調節電感大小。使用消弧線圈以后，一旦發生單相接地，中性點就會出現電壓，在中性點電壓作用下，消弧線圈就會通過接地點構成回路，形成感性電流。這個感性電流正好抵消分布電容形成的容性電流，使接地電流控制在較小的數值之內。采用"過補償"是為了避免出現“諧振”。

[1]畢筱妍.電力系統變壓器中性點運行方式的分析與比較，2006.

[2]楊明.變壓器中性點接地方式選擇分析，2011.