什么是保护间隙?


一、主变中性点放电间隙的知识

1.放电间隙,主要是为保护避雷器的.当雷击电压超过避雷器所能保护的值时,为防止避雷器被击穿损坏,装设放电间隙.当有很高的雷击电压时,间隙被击穿 放电,从而保护了避雷器.至于之间如何配合,要依避雷器的防雷电压而定。


2.防止接地变跳闸后,高压侧故障中性点出现危险过电压。


3.110KV 及以上系统中性点的间隙保护主要是:为了防止过电压!为在这种电压等级的设备由于绝缘投资的问题所以都采用分级绝缘,在靠近中性点的地方绝缘等级比较低。如果发生过电压的话会造成设备损坏,间隙保护可以起到作用,但是又由于中性点接地的选择问题一个系统不要有太多的中性点接地,所以有的变压器的中性点接地刀闸没有合上(保护的配置原因)。在这时候如果由于变压器本身发生过电压的话就会由间隙保护实现对变压器的保护,原理就是电压击穿,在一定电压下他的间隙就会击穿,把电压引向大地。


间隙保护可以起到变压器绕组绝缘的作用,当系统出现过电压(大气过电压、操作过电压、谐振过电压、雷击过电压等)时,间隙被击穿时由零序保护动作、间隙未被击穿时有过电压保护动作切除变压器。


4.满足保护的灵敏度要求.


5.防止合闸不同期等情况造成的过电压,损害绝缘


所谓保护间隙定义:

是由两个金属电极构成的一种简单的防雷保护装置。其中一个电极固定在绝缘子上,与带电导线相接,另一个电极通过辅助间隙与接地装置相 接,两个电极之间保持规定的间隙距离。在正常情况下,保护间隙对地是绝缘的,并且绝缘强度低于所保护线路的绝缘水平,因此,当线路遭到雷击时,保护间隙首先因过电压而被击穿,将大量雷电流泄入大地,使过电压大幅度下降,从而起到保护线路和电气设备的作用。


二、补充

1、在大电流接地系统中,为满足零序网络的需要,一般接入同一系统的多台主变只有一台的中性点是直接接地的,也就是说,主变的中性点接地刀闸合上或者 断开是两种不同的运行方式。


2、第一条的表述有点问题,放电间隙并不是为了保护避雷器,现在的变压器多采用分级绝缘,一般中性点绝缘较低,在小电流接地系统和大电流接地系统的主变中性点不接地是,为保护主变中性点绝缘不被击穿,设置了放电间隙,并配置 间隙零序电流保护。 它和中性点接地装置及中性点避雷器三者的作用都是保护变压器中性点绝缘,防止过电压。


1)当中性点刀闸接地时,放电间隙与避雷器均不起作用;

2)当中性点刀闸断开后,放电间隙与避雷器有一个互相配合关系。

也就是当中 性点电压逐渐升高到一定电压值时放电间隙先击穿,如此时电压降低,则避雷器 就无需动作了,如电压继续升高,则避雷器就要动作。放电间隙的作用就是防止 避雷器的频繁动作,以延长避雷器的寿命。


三、某事故案例分析

事故发生在东北某市220kv变电站上边,内部情况是一条220kv进线,带2台主变压器,其中1号主变压器220kv中性点接地运行,2号主变压器中性点经间隙并联避雷器接地,间隙距离为250mm


某日,220kv线路因鸟害发生了单相接地故障,线路出口断路器跳闸重合成功,2号主变压器间隙放电击穿放电,零序保护动作跳到了2号主变压器。造成了低压侧566kv线路停电。


经过这次分析,保定奥兰电气中性点间隙成套厂家找到了线路录波器查出,B相发生接地后产生129kv的零序暂态过电压,将间隙击穿,击穿后的零序稳态电压是80kv,经100msB相跳闸,线路处于非全相运行,跳主变压器,到900ms时重合成功,故障线路恢复正常。


事故主要原因:主变压器中性点间隙距离太小,造成间隙击穿,应该调整为290~320mm


三、规程规定

DLT 620-1997过电压保护和绝缘配合

4.1.1 应避免在110kV220kV有效接地系统中偶然形成局部不接地系统,并产生较高的工频过电压对可能形成这种局部系统、低压侧有电源的110kV220kV变压器不接地的中性点应装设间隙因接地故障形成局部不接地系统时该间隙应动作;系统以有效接地方式运行发生单相接地故障时问隙不应动作。间隙距离的选择除应满足这两项要求外,还应兼顾雷电过电压下保护变压器中性点标准分级绝缘的要求(参见7.3.5)


DLT 5222-2005 导体和电器选择设计技术规定

条文说明 20.1.9 

当采用棒型保护间隙时,可用直径为12mm的半圆头棒间隙水平布置。间隙距离可采取下列数值:

220kV  (250~350)mm

110kV (90~110)mm


二十五项反措2014

14.3.2为防止在有效接地系统中出现孤立不接地系统并产生较高工频过电压的异常运行工况,110220kV不接地变压器的中性点过电压保护应采用棒间隙保护方式。对于ll0kV变压器,当中性点绝缘的冲击耐受电压不大于185kV时,还应在间隙旁并联金属氧化物避雷器,间隙距离及避雷器参数配合应进行校核。间隙动作后,应检查间隙的烧损情况并校核间隙距离。

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