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　　1變壓器中性點為什么采取保護措施首先了解變壓器的絕緣原則變壓器的絕緣按照絕緣類型分類可分為半絕緣和全絕緣。半絕緣就是變壓器靠近中性點部分繞組的主絕緣其絕緣水平比端部繞組的絕緣水平低，而與此相反，變壓器首端與尾端繞組絕緣水平一樣稱為全絕緣。35kV及以下電壓等級變壓器是中性點不接地運行，絕緣等級要求高，所以35kV變壓器都是全絕緣，而110kV及以上電壓等級的變壓器是中性點接地運行，另外考慮絕緣投資的問題，都采用半絕緣或者稱為分級絕緣。110kV、220kV是供電網絡的主要電壓等級，由于電壓很高，中性點一般采用直接接地方式，但由于繼電保護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不接地方式。在這種運行方式下，由于雷擊、單相接地短路故障等會造成中性點過電壓，對中性點的絕緣造成很大威脅，因此對于采用分級絕緣的變壓器必須采取措施對其中性點絕緣進行保護，以防過電壓造成變壓器的損壞甚至事故發生。

　　2變壓器中性點保護設置隨著110kV新建變電站的投產和老變電站的增容或改造，不僅為數眾多的110kV變壓器將掛網運行，而且一個站多臺變壓器并列運行的情況也將大量出現。在我國，由于110kV電網屬于大電流接地系統，因此變壓器中性點接地方式及其保護配置，不僅對電網和設備的安全運行至關重要，而且還直接影響供電的連續性和可靠性。因此對大電流接地系統中變壓器中性點保護方式的優化選擇顯得尤為重要。

　　2.1大電流接地系統中變壓器中性點保護設置原則在大電流接地系統中，變壓器通常都需要裝設零序電流保護，以保護變壓器高壓繞組引出線和母線的接地短路，并作為相鄰線路及變壓器本身主保護的后備保護。在電網實際運行中，為了保證系統運行方式發生變化時，零序網絡保持基本不變，達到使接地保護范圍基本不變的目的，以及為了降低整個電力系統的接地短路電流水平，通常采取將部分變壓器中性點接地，另一部分變壓器中性點不接地的運行方式。因此，如果僅僅設置零序電流保護，且其動作僅僅切除本變壓器的話，當發生故障時，如果故障元件的保護拒絕動作，裝有零序電流保護的中性點接地變壓器將被切除，剩下中性點不接地的變壓器掛網運行。若接地變壓器切除后故障仍然存在，則不接地變壓器中性點電位可能大幅度上升，故障點的間歇性電弧將產生危及電氣設備絕緣的動態過電壓。

　　因此，為確保電網和設備的安全，設計中還應對中性點不接地變壓器加裝零序過電壓保護或采取零序電流動作聯跳保護中性點不接地變壓器的措施。

　　3電力系統中l10kV變壓器中性點保護設計方案從筆者了解的資料看，目前110kV大電流接地系統中變壓器中性點的保護設計主要有五種設計方案。

　　方案一：每臺變壓器在一次側只設置中性點隔離開關，利用中性點隔離開關回路中的電流互感器構成單一零序電流保護，一次設備見。

　　方案二：每臺變壓器除一次側配置中性點隔離開關外，還裝設了放電間隙裝置，利用中性點隔離開關回路和放電間隙回路共用的電流互感器構成單一零序電流保護，一次設備見。

　　方案三：變壓器中性點一次設計與方案二相同，但在二次上除利用中性點電流互感器構成零序電流保護外，還引入零序電壓構成間隙保護，使每臺變壓器都具有零序電流保護和間隙保護。從二次設計上看，該方案又分為在」。次回路中引入中性點隔離開關輔助觸點和不引人中性點隔離關輔助觸點兩種方式，一次設備見。

　　方案四：與方案三類似，除每臺變壓器在一次側配置中性點隔離開關外，也裝設了放電間隙裝置。但不同的是其中性點隔離開關回路和放電間隙回路分別使用獨立的電流互感器，構成相互獨立的零序電流保護和間隙保護，一次設備見。

　　方案五除了保證在發生接地故障時的過電壓不能危及變壓器中性點的絕緣外，也要考慮雷電過電壓對變壓器中性點絕緣的威脅，因此在變壓器中性點保護設計時還應考慮雷電過電壓的保護。方案一至方案四都可以在中性點隔離開關一旁并聯接入避雷器，實現防止雷電過壓對變壓器中性點絕緣的危害，在此筆者僅以方案四為基礎來說明并聯避雷器的設計方案，一次設備見。

　　4幾種典型設計動作分析當電網發生接地故障時，對于僅有一臺變壓器且中性點直接接地的變電站，上述方案動作一致，均由零序電流保護動作切除變壓器。但是，當變電站存在接地變壓器與不接地變壓器并列運行的情況時，其動作情況則有較大的差別。

　　方案一和方案二：當電網發生接地故障時，中性點接地變壓器零序電流保護啟動后，以較短的延時切除不接地變壓器；若故障仍未消除，再切除接地變壓器。該設計雖然在任何情況下均不會出現中性點不接地變壓器單獨運行的情況，但苦故障發生在接地變壓器，則將切除全部變壓器；若運行人員誤拉中性點隔離開關后電網出現故障，則無論故障多么嚴重，變壓器中性點保護均將拒動。

　　方案三：該方案既可聯跳，又可使零序電流保護和間隙保護相對獨立動作，選擇靈活。該方式聯跳動作情況與方案一相同。對于非聯跳設計，當電網發生接地故障時，中性點接地變壓器零序電流保護啟動切除本變壓器若故障仍未消除，則由間隙保護動作切除不接地變壓器。

　　在二次回路中不引入中性點隔離開關輔助觸點和引入中性點隔離開關輔助觸點的區別，主要在于中性點保護方式的切換前者零序電流保護和間隙保護由運行人員根據變壓器中性點接地方式的變更，投退保護出口壓板；后者則零序電流保護和間隙保護將由中性點隔離開關輔助觸點實現自動切換，后者在實際工程中使用較多。

　　方案四由于中性點隔離開關回路和放電間隙回路分別使用獨立的電流互感器，其投退情況完全由中性點隔離開關的操作來決定，因此既不必在設計中采取聯切措施，也不必在二次回路中引入中性點隔離開關輔助觸點或采取人工手動投退壓板切換保護。當電網發生接地故障時，中性點接地變壓器零序電流保護啟動切除接地變壓器；若故障仍未消除，則由間隙保護動作切除不接地變壓器。該方案在實際工程有不俗表現。

　　方案五：該方案的動作分析與方案四一致，但是由于避雷器的并聯接入，有效防止雷電過電壓對變壓器中性點絕緣的危害，但此時放電間隙和避雷器的動作順序存在配合問題。根據DL/T620-1997交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合規定“當系統單相接地系數大于5時間隙才動作，間隙在雷電接地瞬態過電壓下不應動作避雷器在工頻和操作過電壓下不應動作，在雷電接地的瞬態過電壓下才動作。”選用該方案時需要注意放電間隙的工頻放電電壓和避雷器雷電沖擊殘壓兩個參數的配合。該方案使一次保護設備成為一套完整的保護裝置，目前市場上已經有成熟的產品。

　　5結論方案一采用中性點零序電流保護聯切不接地變壓器方式，在某些故障情況下將切除變電站所有變壓器。這必將嚴重影響供電的連續性和可靠性，不利于提高供電質量和可靠性，不應采用。

　　方案二根據變壓器中性點接地方式的變更而由運行人員頻繁地投退保護出口壓板，不能滿足設計簡單、操作方便、適應性強的設計原則，不宜選用。

　　方案三在二次回路中引入中性點接地刀閘輔助觸點方式，由于實際運行中曾多次出現因輔助觸點切換不到位而造成保護拒動和誤動的情況，因此該方式實際工程中存在一定的弊端，需謹慎采用。

　　方案四中性點隔離開關回路和放電間隙回路分別使用獨立的電流互感器，改變了變壓器中性點保護互相制約、互相影響的狀況，使其能自動適應變壓器中性點方式的切換。

　　同時，由于正常運行時間隙回路無電流，所以間隙過電流的動作電流值不需要與其他保護相配合，提高了靈敏度，縮短了動作延時。因此，該設計方案在實際工程中廣泛采用。

　　方案五該方案除具有方案四的優點外還兼顧防雷方面要求，該方案中全面考慮了變壓器中性點可能遭受的過電壓威脅，保護更加全面，整個保護保護方案可以有一套完整的保護裝置來實現，節約占地面積，提高保護精度。因此該方案是目前變壓器中性點接地保護的優選方案。

　　總之，變壓器中性點保護方案的選擇直接決定著變壓器中性點保護效果的優劣，在工程中根據變壓器的實際工況擇優選用。