试论变压器中性点运行方式

刘继红

（佳木斯市电业局，黑龙江 佳木斯 154003）

变压器中性点接地方式与电网的安全运行有密切关系，在系统正常运行时,中性点对地电压为零,接地方式对系统没有影响，当发生一相接地或人身触电事故时,各种接地方式的差别就出现了，那么,采用哪种方式最佳,是值得讨论的问题，变压器中性点接地方式一般分为以下5种:

(1)中性点不接地方式;

(2)中性点经高电阻接地方式;

(3)中性点直接接地方式;

(4)中性点经低电阻接地方式;

(5)中性点经消弧线圈接地方式。

其中,第1),2)种接地方式相似,可作一类考虑,称为中性点不接地方式;第3),4)种接地方式相似,可作一类考虑,称为中性点直接接地方式;第5)种接地方式单独讨论。

一般10kV和35kV系统的变压器，中性点不接地，系统发生单相接地时，理论上允许带故障运行2小时。110kV及以上的变压器中性点是否接地，应要求系统调度要求确定。

中性点接地与不接地，与变压器没有直接关系，是工程设计电气系统接地方式时考虑的。无中性点的变压器，如高压输电变压器，三角形接法，当然不能有中性点接地，但可以有通过某个阻抗接地的用法；有中性点的变压器，用户变压器低压侧通常是星形接法，中性点也通常都接地，接地形式有：TNS、TN-C、TN-C-S、TT 等。中性点接地与否在于变压器之外，与变压器无关。变压器还是那个变压器，没区别。

全绝缘变压器中性点不接地，半绝缘变压器中性点直接接地或经放电间隙接地。变压器中性点接不接地并无优略，电力系统为保证零序网络的稳定，会要求某些变压器中性点接地、某些变压器中性点不接地。

变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗基本不变。遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时，应根据规程规定或实际情况临时处理。

(1)变电所只有一台变压器，则中性点应直接接地，计算正常保护定值时，可只考虑变压器中性点接地的正常运行方式。当变压器检修时，可作特殊运行方式处理，例如改定值或按规定停用、起用有关保护段。

(2)变电所有两台及以上变压器时，应只将一台变压器中性点直接接地运行，当该变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器改为直接接地。如果由于某些原因，变电所正常必须有两台变压器中性点直接接地运行，当其中一台中性点直接接地的变压器停运时，若有第三台变压器则将第三台变压器改为中性点直接接地运行。否则，按特殊运行方式处理。

((3)双母线运行的变电所有三台及以上变压器时，应按两台变压器中性点直接接地方式运行，并把它们分别接于不同的母线上，当其中一台中性点直接接地变压器停运时、将另一台中性点不接地变压器直接接地。若不能保持不同母线上各有一个接地点时，作为特殊运行方式处理。

(4)为了改善保护配合关系，当某一短线路检修停运时，可以用增加中性点接地变压器台数的办法来抵消线路停运对零序电流分配关系产生的影响。

(5)自耦变压器和绝缘有要求的变压器中性点必须直接接地运行。

为节省费用，许多变压器是分级绝缘的，也就是变压器中性点的绝缘要差一点，为防止在操作变压器时，产生的过电压伤及变压器的绝缘，规程规定在变压器操作前合上变压器中性点接地刀闸，将变压器中性点接地，操作过后，再断开中性点。

变压器中性点接地可以有多种解释。配电变压器中性点接地是为了三相四线制供电，得到220V相电压。110KV和220KV系统变压器中性点接地是为了"在故障时提供足够的短路电流，保证继保装置可靠动作"。大电流接地系统每一个变压器中性点接地点都是一个零序电源。

不是所有变压器都是中性点接地的。变压器中性点接地的时候，可以降低不平衡短路故障时的非故障相电压，但是故障电流会比较大；而如果中性点不接地，单相接地时的故障电流比较小，因此仍然可以维持设备短时运行，但是非故障相的电压会升高，这对系统绝缘不利。所以中性点是否接地都各有利弊。

变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗基本不变。遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时，应根据规程规定或实际情况临时处理。

(1)变电所只有一台变压器，则中性点应直接接地，计算正常保护定值时，可只考虑变压器中性点接地的正常运行方式。当变压器检修时，可作特殊运行方式处理，例如改定值或按规定停用、起用有关保护段。

(2)变电所有两台及以上变压器时，应只将一台变压器中性点直接接地运行，当该变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器改为直接接地。如果由于某些原因，变电所正常必须有两台变压器中性点直接接地运行，当其中一台中性点直接接地的变压器停运时，若有第三台变压器则将第三台变压器改为中性点直接接地运行。否则，按特殊运行方式处理。

(3)双母线运行的变电所有三台及以上变压器时，应按两台变压器中性点直接接地方式运行，并把它们分别接于不同的母线上，当其中一台中性点直接接地变压器停运时、将另一台中性点不接地变压器直接接地。若不能保持不同母线上各有一个接地点时，作为特殊运行方式处理。

(4)为了改善保护配合关系，当某一短线路检修停运时，可以用增加中性点接地变压器台数的办法来抵消线路停运对零序电流分配关系产生的影响。

(5)自耦变压器和绝缘有要求的变压器中性点必须直接接地运行。

小电流接地系统通常中性点采用消弧线圈接地方式。

小电流接地接地系统是指中性点不接地系统（包括中性点经消弧线圈接地系统），发生单相接地故障时，由于不构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多

中性点非直接接地系统发生单相接地故障时，接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。如果此电容电流相当大，就会在接地点产生间歇性电弧，引起过电压，从而使非故障相对地电压极大增加。在电弧接地过电压的作用下，可能导致绝缘损坏，造成两点或多点的接地短路，使事故扩大。中性点装设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少，以致自动熄弧，保证继续供电。

消弧线圈是一个带有铁芯的电感线圈，带有抽头档位，可以调节电感大小。使用消弧线圈以后，一旦发生单相接地，中性点就会出现电压，在中性点电压作用下，消弧线圈就会通过接地点构成回路，形成感性电流。这个感性电流正好抵消分布电容形成的容性电流，使接地电流控制在较小的数值之内。采用"过补偿"是为了避免出现“谐振”。

[1]毕筱妍.电力系统变压器中性点运行方式的分析与比较，2006.

[2]杨明.变压器中性点接地方式选择分析，2011.