220 kV變壓器中壓側雷電侵入對中性點的影響

韓雨川

(浙江大學 電氣工程學院，浙江 杭州 310027)

0 引 言

我國的220 kV電力系統大多采用有效接地方式運行。一般的220 kV變電站內安裝有兩臺主變壓器，其中一臺中性點直接接地，另一臺不接地[1]。系統正常運行時，三相電壓保持平衡，中性點不接地變壓器的中性點電壓幾乎為零。但是當線路上發生斷線、接地短路或者雷電流反擊繞擊時，會造成三相電壓不平衡，在變壓器中性點上產生過電壓[2-3]。嚴重時，會破壞變壓器的中性點絕緣水平，引起間隙零序過流保護動作，導致變壓器三側跳閘，負荷側失電[4]。因此，研究變壓器中性點過電壓的大小對變壓器中性點的絕緣水平和保護配置選擇有著十分重要的意義。

在眾多引起變壓器中性點過電壓的因素中，雷電是最為嚴重的情況。線路上發生雷電反擊或者繞擊后，雷電波沿著輸電線路侵入變電站。對于不接地的變壓器中性點來說，一般通過避雷器和保護間隙并聯，進行絕緣保護[5]。但即便是在這樣的保護下，中性點也會產生很大的過電壓。現有的仿真分析大多是針對雷電波從高壓側侵入，對高壓側中性點造成的過電壓進行研究[6-8]。但實際中，雷電波也可能從中壓側侵入變電站，在變壓器的高壓側和中壓側中性點同時產生過電壓[9-10]。

本文利用PSCAD/EMTDC電力系統仿真軟件，對典型的220 kV有效接地系統進行了建模，仿真分析在變電站中壓側線路分別發生雷電反擊和繞擊時，220 kV變壓器中性點的過電壓大小及其影響因素，并對中壓側中性點保護間隙未擊穿和擊穿兩種情況下的高壓側中性點過電壓進行對比分析。……