DL∕T 1848-2018 220kV和110kV变压器中性点过电压保护技术规范[电力].pdf

ICS29.240F20备案号：63142-2018中华人民共和国电力行业标准DL/T18482018220kV和110kV变压器中性点过电压保护技术规范Guideforovervoltageprotectionof22flkVandHOkVtransformerneutralpoints2018-04-03发布2018-07-01实施国 家 能 源 局 发 布DL/T18482018次目n丽吕i翻2规范性引用文件3术语和定义4变压器中性点接地方式5变压器中性点过电压保护原则6中性点的保护间隙和避雷器参数配置7中性点继电保护配置8安装和运行维护附录A(资料性附录）变压器中性点过电压类型附录B(资料性附录）断路器操作激发铁磁谐振过电压验算案例附录C(资料性附录）间隙击穿电压试验值附录D(规范性附录）间隙距离校核附录E(资料性附录）不同省份变压器中性点保护配置情况附录F(资料性附录）可控间隙成套保护装置结构和试验附录G(规范性附录）保护间隙和避雷器维护要求参考文献223459131619212324IDL/T18482018言刖本标准按照GB/TL12009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。本标准由中国电力企业联合会提出本标准由电力行业过电压与绝缘配合标准化技术委员会（DL/TC38)归口D本标准主要起草单位：广东电网有限责任公司电力科学研究院、中国电力科学研究院有限公司、国网湖南省电力有限公司电力科学研究院。本标准参与起草单位：国网陕西省电力公司电力科学研究院、国网北京市电力公司电力科学研究院、国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院、国网重庆市电力公司、广州供电局有限公司、广东电网有限责任公司惠州供电局、天津择东能源科技发展股份有限公司、人连法伏安电器有限公司、四川桑莱特智能电气设备股份有限公司。本标准主要起草人：李谦、陈秀娟、李欣、蔡玲珑。本标准参与起草人：王森、彭刚、李冠华、彭向阳、何智强、赵晓凤、文豹、周松霖、叶宽、印华、钟雅风、熊俊、田妍、何华林、樊力、王建民6本标准为首次发布。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761)。DL/T18482018220kV和llOkV变压器中性点过电压保护技术规范1范 围Y凌中性点的接逝方式、过电压保护原则、保护间隙和避雷器参装置的护要奪效地系统220kV本标准规定了220kV和110k数配1PL继电保护配置，以及保參本标准适用于发电厂和变电站设计、安装和运行维护。绝缘变汛器中性点过电压保护的10kV2规范性引用文件下列文件对#件。凡是不注日期身GB/T1103GB/T500.1件的应用是必不可少的。凡是注|卜1期的引用文_，#文件，其最新版本（包括所旮的修改单）适用卜本随翊徽魏W#4交流电气装置的过电;K保护和绝缘配合设计规范日期的版本适用？本文113术语和定义下列术语和定义适用r本标准。3.1中性点有效接地系统effectivelyearthedneutralsystem全部变压si或部分变压器屮件点直接接地_低阻抗接地的电力系统。1；对于该系趣在各种运行条件F系统的零序与正序电抗之比（Xo/义）应为泰值并且不应大于3,而其零序电阻与正序电抗之比(RM小应大于1丄/3.2fullinsulatedtransformer的绝缘水平与线路端子的绝缘水平相同的变压器，全绝缘变压器绕组中性点端3.3分级绝缘变压器gradedinsulatedtransformer绕组中性点端子的绝或水平&线路端子的绝缘水平要低的变压3.4中性点过电压保护neutralpointovervoltageprotecti变压器中性点加装一定的装置，用魚 电 压。3.5保护间隙protectgap安装在变压器中性点与地之间，用h限制中性点过电m的间隙。3.6间隙零序电流保护gapzero-sequencecurrentprotection对于屮性点经间隙接地的变压器，利用流过间隙零序电流的大小判断变压器中性点间隙七穿的变压器保护。37零序电压保护zero-sequencevoltageprotection利用系统岑序电压的大小判断接地短路故障的保护6DL/T184820183.8有效接地系统失地neutrallosinggroundineffectivelyearthedsystem中性点有效接地系统由于某种原因局部失去中性点有效接地的条件，而成为局部不接地系统。4变压器中性点接地方式4.1接地方式类别220kV和110W变压器中性点接地方式主要有直接接地、经间隙接地、经避雷器接地、经间隙并联避雷器接地和经小电抗接地等，具体接地方式由变压器中性点的绝缘水平、系统运行方式、保护设备特性参数以及继电保护配置情况等因累决定。4.2接地方式选择原则220kV和llOlcV变压器中性点接地方式宜按以下原则选择：a)自耦变压器中性点禁止开路运行，必须直接接地或经小电抗接地运行；b)分级绝缘变压器中性点绝缘等级是44kV及以下的变压器，中性点宜直接接地运行；c)发电厂或中、低压侧有电源的变电站，厂站内宜保持至少一台变压器中性点直接接地运行：d)有两台及以上变压器的220k:V厂站，220kV或110kV侧母线任意一侧或两侧分列运行时，每段母线上应保持至少一台变压器中性点直接接地运行5变压器中性点过电压保护原则5.1过电压类型不接地运行的变压器中性点会承受工频过电压、谐振过电压、操作过电压和雷电过电压，其中威胁220kV和ilOlcV变压器中性点绝缘的过电压主要为雷电过电压和工频过电压，参见附录5.2过电压保护措施变压器中性点雷电过电压和工频过电压的保护措施主要有以下几种：a)单间隙保护：在变压器中性点经保护间隙接地：b)单避雷器保护：在变压器中性点经无间隙金属氧化物避雷器（以下简称MOA)接地;c)间隙并联避雷器保护：在变压器中性点经保护间隙和MOA并联接地。5,3保护措施选用原则5.3.1对于雷电过电压的限制，有效接地系统中的中性点不接地变压器，中性点采用分级绝缘且未装设保护间隙时，应在中性点装设MOA:中性点采用全绝缘，变电站为单进线且为单台变压器运行时，也应在中性点装设MOA。5.3.2按照GB/T500642014中4.1.4的要求，应避免110kV或220kV有效接地系统中偶然形成局部不接地系统产生较高的工频过电压，其措施应符合下列要求：a)当形成局部不接地系统，且继电保护装置不能在一定时间内切除110kV或220kV变压器的低、中压侧电源时，不接地的变压器中性点应装设间隙ab)当形成局部不接地系统，且继电保护装置设有失地保护可在一定吋间内切除IlOkV或220kV变压器中、低压侧电源时，不接地的变压器中性点可装设MOA,应验算其工频耐受能力。该MOA还应符合雷电过电压下保护变压器中性点标准分级绝缘的要求。5,3.3经验算断路器非全相操作时产生的铁磁谐振过电压，危及110kV及220kV中性点不接地变压器DL/T18482018的中性点绝缘，且未装设缺相保护时，变压器中性点宜装设间隙。验算方法参见附录B。6中性点的保护间隙和避雷器参数配置6.1固定间隙6.1.1固定间隙距离的整定原则固定间隙由保持一定间隔距离的一对金属电极组成，用以限制带电部分与地之间的过电压。当因接地故障形成局部不接地系统时，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，间隙不应动作9间隙距离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d具体要求为：a)因接地故障形成局部不接地系统，在工频稳态和暂态过电压下间隙应动作：b)系统以有效接地方式运行发生单相接地故障，在工频稳态和暂态过电压下间隙不应动作；c)间隙的标准雷电冲击放电电压应低于变压器中性点的雷电冲击保护水平；d)根据间隙距离校核结果，尽量选择较大的间隙距离。6.1.2固定间隙参数选择固定间隙的结构和距离按下述方法选择：a)固定间隙应采用水平布置的棒-棒结构或球形电极。棒宜采用以4mm或06mm的圆钢，头部为半球形，表面光滑、无毛刺并镀锌；尾部应留有15_20mni的螺纹，用于调节间隙距离。b)固定间隙距离应考虑地域气候影响，并根据间隙击穿电压试验值（参见附录C)和变压器中性点绝缘水平进行距离核算（见附录DX般来讲，对于我国大部分地区，变压器UOkV中性点间隙距离取值范围为95_150mm,变压器220kV中性点间隙距离取值范围为250tnm385mm(参见附录Eh6.2避 雷 器6.2.1变压器中性点避雷器的选取原则如下：a)碳化硅避雷器应更换为MOA:b)宜选择复合绝缘外套避雷器作为变压器中性点避雷器。6.2.2综合考虑变压器中性点的绝缘水平和过电压，变压器中性点避雷器参数应按表1选择对于中性点绝缘等级为35kV和44kV的在运变压器，其中性点宜直接接地运行，如需不接地运行也应按表i选择避雷器的参数。表1变压器中性点避雷器参数的选择变压器避雷器雷电冲击保护裕度中性点绝缘等级受电压（有效值)雷电冲击耐受电压（峰值)选择参数kVkVkV标 称 放 电 电 流1 . 5kA,额 定 电 压55kV,标称放电电流下的残压125kV3585X0.85=72185X0,&5=1571.26标 称 放 电 电 流1 . 5kA,额 定 电 压60W,标称放电电流下的残压144kV250X0.85=213K484495X0.85=81标 称 放 电 电 流1 . 5kA,额 定 电 压72kV,标称放电电流下的残压186kV60325X0.85=276140X085=1193金属氧化物避雷器图1避雷器和可控间隙并联结构示意图6.4.2控制方式控制方式如下：a)在运行电压下，可控间隙和避雷器均不动作ab)当有效接地系统发生单相接地故障但不失地吋，其工频过电压对中性点绝缘无威胁，可控间隙和避雷器均不动作：当孤立不接地系统发生单相接地故障且失地或非全相运行故障时，控制回路向可控间隙发触发信号，可控间隙动作，保护变压器中性点绝缘和避雷器。c)在雷电过电压下，避雷器动作限制变压器中性点过电压，可控间隙不动作。7中性点继电保护配置7.1配置原则对于分级绝缘且中性点装设间隙的变压器，除了装设两段零序电流保护用于变压器中性点直接接DL/T18482018表1(续)变压器避雷器中性点绝缘等级雷电冲击保护裕度工 受 电 压（有 效 值)雷电冲击耐受电压（峰值)选择参数kVkVkV标 称 放 电 电 流1.5kA.额 定 电 压144kV,标称放电电流下的残压320kV110200X0.85=170400X0,85=3401.06注：考虑早期老、旧、弱绝缘变压器中性点绝缘水平较低，为安全起见乘以安全系数0.85.实际避雷器雷电冲击保护裕度比上述值大。6.3避雷器和固定间隙并联避雷器和固定间隙并联时，具体参数选择参见6.】和6.2。6.4避雷器和可控间隙并联6.4.1结构可控间隙的放电电压是受控的，在雷电过电压下，可控间隙不击穿；当系统产生威胁变压器绝缘的工频过电压时，可控间隙受控击穿。避雷器和可控间隙并联结构如图I所示，避雷器的选取同6.2,可控间隙典型结构参见附录Ffi变压器中性点控制回路可控间隙DL/T18482018地运行情况以外，还应增设反映间隙放电电流和零序电吒的间隙保护，作为变压器中性点经放电间隙接地时的接地保护。7.2间隙接地保护配置7.2.1间隙岑序电流保护的幻动电流整定应使间隙击穿吋有足够的灵敏度，-次电流定值可整定为100A,保护动作后可带-定延时跳变压器各侧断路器。7.2.2为防止中性点间隙在线路重合闸和根据实际情况，间隙零序电流保重合闸时问，一般可取.2s4s配合7.2.3变压器中性点苓序奥保护值（3%额定M波盖瞬态过电压下误击穿，导致保护装置误动作，自动重合闸时间配合，以躲过线路自动系统运list况酌倍调整，参见附录E可整定为180V和0,5s三整定时问应考虑与0V)7.3间隙保护动作逻电压组成的保护可采用以下两种方式出口7.3.1间隙零序电名延时0出口；二点间隙保护逻辑v零序电压保护单独经较短_序电流和零序电压元件组成“或门”逻辑，经较长延时/2出口。变压器中性所示。开口goc!I图2变压器中性点间隙保护逻辑简图7.3,2间隙保护动作财间整定要求a)llOkV痛电压保护动：b)UOkV变压断路器，第二时限跳变器；c)220kV变JE器220kV侧中賴闸周期（故障开始#_开关单护动作跳变压器的时间与110kV线路保护全线有度段动作时间配合，级差宜取0.3si隙零序电压保护动作跳变压器的时间宜取220kV变K器的110kV侧间隙零序-个日彳隨差：/J_侧冇小电源上网时，间隙零序电压保动作第时限先跳小电源进线/|间隙岑序电流保动#跳变压器的时iHj恢复个相运行）配合，220kV线路单相宽合UOkV侧中性点间隙零序电流保0,5s;d)nokv变压器中、低压侧有小电源上网时，间隙零序电流保护动作后第一时限先跳小电源进线断路器，时间与110kV线路保护今线有灵敏度段动作时间Si!合，第_时限跳变压器；e)110kV变压器中、低压侧没有小电源上网时，间隙岑序电流保护动作跳变K器，吋间与UOkV线路后各保护距离ni段及零序IV段动作时间配合，并宜马220kV变压器110kv侧间隙辜序电流保护动作时间配合a8安 装 和 运 行 维 护8 . 1安 装8.1.1保护间隙安装要求如下:5DL/T18482018a)安装前应进行外观检查；b)安装时应考虑与周围物体的距离，间隙与周围接地物体的距离应大于im,离地面的距离不应小于2m;c)安装时应可靠固定螺栓，确保保护间隙与变压器中性点、发电厂或变电站主接地网可靠连接；d)间隙安装后，应测量间隙的实际距离，确认距离满足要求，并做好记录：e)为防止交压器中性点接地引下线或中性点隔离开关在零序电流冲击下断开，造成事故扩大，应确保变压器中性点至接地引下线整个回路的通流能力满足要求，安装时应做好接头的接触和腐蚀情况的检査。8.1.2避雷器安装要求如下：a)安装前应进行外观检査；b)安装前完成避雷器交接验收试验；c)安装时应可靠固定螺栓，确保避雷器与变压器中性点、发电厂或变电站主接地网可靠连接。8.1.3避雷器和保护间隙并联安装要求如下：a)生产厂家应随产品提供安装使用说明书，说明书至少包含产品电气参数、安装图样、安装步骤、操作要求等方面内容，对于文字不易表述清楚的地方应配图示加以说明；b)安装前应进行外观检査：c)安裝前完成避雷器交接验收试验；d)安装时应可靠固定螺栓，确保避雷器、保护间隙之间，以及避雷器、保护间隙与变压器中性点、发电厂或变电站主接地网可靠连接；c)安装完毕后，应测量固定间隙的实际距离，确认距离满足要求，并做好记录。8.2运行维护8.2.1保护装置挂网运行后，运行单位应同时建立产品档案，记录产品制造单位、型号、规格、主要技术参数、挂网运行时间等内容。8.2.2保护装置使用寿命期间，运行单位应定期和不定期维护具体维护要求见附录G。8.2.3运行期间应做好接头的接触和腐蚀情况的检査。8,2.4对运行中发生的保护装置故障或缺陷等，应收集残留物和现场图片，加以分析改进DL/T18482018附 录A(资料性附录）变压器中性点过电压类型A.1雷电过电压当输电线路或变电站遭受雷击时，雷电波会传播到变压器中性点，如果传输通道波阻抗不匹配，就会发生多次雷电暂态波的折射和反射情况。一般情况下，变压器中性点上出现的最大雷电过电压主要取决于变压器入口处的避雷器残压（或放电电压）和变压器的特性，一般其过电压值可按下式计算:=營(1+肌(A.1)U.式中:侵入雷电波的相数；过电压振荡衰减系数，纠结式绕组取0.5,连续式绕组取0.8:Uh一变压器入口处避雷器上的残压。变压器中性点上的雷电过电压以三相同时进波最为严重，若此时雷电波在中性点上发生全反射，理论上会产生近两倍入射波过电压（如图A,1所示）。雷电过电压会危及变压器中性点绝缘，必须采取保护措施。实际上，由于铁芯损耗等阻尼作用，三相进波时中性点上的雷电过电压一般会低于理Y论值a间腺1图A/I雷电侵入波在中性点上的全反射此外，当雷电波传输到变压器某一侧中性点时，可导致另外一侧的中性点也出现过电压，此时变压器高中低三侧可用纯电容模型等效，但由于受冲击电晕等影响，雷电波的幅值和陡度将降低，则变压器可用脉冲模型等效。该模型包含电磁传递和静电传递两部分（如图A.2所示)，但由于雷电波的复杂性和随机性，至今对其尚无准确的理论机理描述C12CMU/VWVuC2丁图人2变压器脉冲等效模型A.2不对称短路引起的工频过电压升高对于中性点有效接地系统，当系统发生单相接地故障时，短路电流的零序分量会使健全相出现工频电压升高，常以不对称效应系数或接地系数表示由此而产生的工频电压升高的程度。系统中不对称DL/T18482018短路故障，以单相接地故障最为常见，且引起的工频电压升高也最严重。单相接地时，变压器中性点产生的工频过电压的稳态值和暂态值Uom为xo/x0+1(A.2)uom=(y+r)u.式中:系统的零序阻抗;系统的正序阻抗:一系统的相电压。义0尤1C/phA.3非全相运行引起的工频过电压升高在系统发生非全相运行时，由于三相处于不对称运行，这时系统会存在零序电压&当一相断开、两相运行时，变压器中性点上的电位可达到0.5t/phI当两相断开、一相运行时.变压器中性点上的电位可达到L/ph。假如采用双侧电源供电，且只有一相运行，则情况更为严重；如果双侧电源不同步，则相位差达到180。时，中性点上的电位有可能达到2t/ph,并以一定的周期重复出现.如果参数满足谐振条件，则中性点上的过电压可能更为严重，但这种情况是极为少见的。A.4变压器中性点承受的主要过电压在运行过程中，变压器中性点会承受工频过电压（非全相运行过电压和单相接地过电压，后者包括有效接地系统带单相接地故障运行过电压和孤立不接地系统带单相接地故障运行过电压)、谐振过电压、操作过电压和雷电过电压。选取典型变电站，对上述过电压进行仿真计算，结果见表A.1。表A.1110kV和220kV变压器中性点过电压系统电压等级变压器中性点过电压最大值变压器中性点绝缘水平过电压类型kVkVkV1801/2502/3253雷电462操作71不失地43.65单相接地(稳态）no失地72.74不失地72.70单相接地(暂态）120;/1342/1983失地146.77非全相运行146336雷电710400操作104不失地87.29单相接地(稳态）200220失地45.5不失地150.89单相接地(暂态）283失地299.03非全相运行292-438注：表中上标1、上标2、上标3分别对应的110kV变压器中性点绝缘等级为35kV、44kV、60kV.8DL/T18482018附录BC资料性附录）断路器操作激发铁磁谐振过电压验算案例某电厂2号变压器（SFP-90000/242型）由运行转检修过程中，发现变压器中性点接地开关接头处歲认为另两相也在合闸位置，值班员拉开变压器中t变压器。3rmn/n_2号变乐器虛瓦斯保护动作，压力释放阀动和22#胃路器跳闹，220kV失灵保护动作，后対2号主变压器进行屯气试验发殊，A、B种相直流电阻比C相大775.2nL/L,结论为商能量解成发现A、B两相相间*穿，A、g有4饼线圈烧坏。系统接线图如图B.1、ft过程中操动机构故障，两_:断时一相相运行的情形，该突压器中性点承受相电压及不超过两箱过电压更高，对着火。检查2202断路器发现C相仍i性点222000隔离开关以防火势茲延I作喷油，茇动保护动作，两220kV致1号 机 紧 急 停 机，全 压。24%27%，色谱分析ZB两相绕组上部靠该案例W于断跆，牝时出现非全相运行，属单，如形成铁磁谐振，则r电压的暂11电性点绝缘威胁更大，故应验算是否1能形成激发铁磁谐振的条件。220kV出线2220kV出线IV22362249o220kV母线CCvX2号变压器岛压:断 路 器22021号变压器if压断路器201GIS202GIS2201中忡点放电器-M3-|i-22200变戌器2耖卞变压涊220F变压器低压+225000器222000C3USkVfl段峨,2号机出口I闷离幵关8021号机出UW离升矣801G2I统一次接线图为分析方便，取A相拒分，B、C相正确开断（断线)，示意图如图B.2所示。假定电源内阻抗、线路感抗与线路容抗相比吋忽略不计。线路正序和岑序电容的比值为J=(C；+3C1?)/Cn,即(2=(5DC；/3,般5=1.52.0，在此取1.75。本案例变压器侧断路器拒动时，相当于断线点紧靠负荷，则q二C。，C；2=C12-0.25C0.因电源三相对称，三相电路等值为单相电路时，等值电动势为1.5a;B、C两相间的C；被电源所短接。等值单相电路如图B.3所示。进一步将图B.3进行两次星形和三角形阻抗变换，再应用等值发电机原理简化成为单相的等值串联谐振冋路，如图B.4所示。B、C相断路器断口间电容(与8、C相 电 源 侧 和 线 路 侧 电 容)0)，不符合实际情况，即产生基频及分频谐振的条件不可能满足。可判断，电厂2号变压器中性点不接地运行且髙压侧断路器操作中因操动机构故障出现非全相动作或严重不同期时，不可能发生基频及分频铁磁谐振。为了避免发生基频谐振，图B.4等值串联谐振回路中的容抗;应大于初始励磁电抗;K(),即等值电容C应足够小，线路很短，不产生基频谐振的条件为4=1/_仿4尸【从认0(3C0X2Q/(3C0+2O+2C；2l/(l从）(3C0X2O/(3C0+2O(L5D(3C0Xl.lXi(T8)/(3C0+l.lXl(r8)-30000pF即不产生基频谐振的条件式(B.2)恒满足。对高频谐振的校验，理论上假设发生高频串联谐振，图B.4a)等 值 串 联 谐 振 回 路 中 的 容 抗 应等于变压器的励磁电抗及(B.6)Ac(n)=1/(ncoC)=.Sncull.5nXuc(3C0X2O/(3C0+2O+2C：2l/(1.5LK0)n=3情况下推得：uc(3)64.3kfl,同样，L K(3)5 0 7k f i；=5情况下推得：XLK2号主变压器220kV中性点绝缘水平为liOkV等级，由于运行年限较长，取中性点绝缘老化累积安全系数火为0.85,则运行变压器中性点工频耐压绝缘水平为170kV.断路器非全相分合闸或线路非全相断线情形中，单侧有电源的中性点不接地变压器一相合闸在中性点引起的稳态电压U0U=146kV,暂态过渡过程过电压可以达到稳态值的1.6倍L8倍。断线谐振引起的中性点过电压可能更髙，视电网参数而定。从以上验算分析，如未形成铁磁谐振，则该主变压器中性点只能承受相电压及不超过两倍相电压的暂态过电压；如果2号主变压器髙压侧断路器因操动机构故障出现非全相动作或严重不同期时，激发3次或5次等高次谐波铁磁谐振，则主变压器中性点承受的过电压会更高，可能DL/T18482018造成匝间绝缘击穿.事故期间对2号主变压器进行操作时，由于2202断路器C相拒动，主变压器有电流通过中性点隔离开关，而隔离开关接触不良产生火苗，值班员错误地手动拉幵中性点接地开关，使主变压器因断路器操作中操动机构故障出现非全相动作，在中性点上产生较高过电压而造成绕组匝间绝缘击穿。此外该主变压器中性点保护设计也存在缺陷，不应设220F避雷器22200隔离开关，这样当主变压器中性点222000隔离开关在接触不良产生火苗而手动拉开时，中性点间隙和避雷器保护可自动投入，有效地抑制中性点暂态过电压。考虑到UOkV断路器为三相联动结构，因操动机构故障出现非全相或严重不同期的概率很小，尚未出现过由此危及中性点绝缘的情况，可不进行验算。220kV断路器为分相操作结构，如果能保证不出现非全相或严重不同期，也可不做验算。否则，应验算产生铁磁谐振过电压的可能性。DL/T18482018附 录C(资 料 性 附 录）间隙击穿电压试验值在标准大气状态下，棒-棒间隙在r频作用下的间隙平均放电啦压、标准操作波和标准沿电波作用下的间隙冲击放电屯压见表C.表（：.3族#時槪水布置，距离地面高1.8m，棒 为0 6_的 圆钢，端部鮮娜。工频作用下间隙平均放ir/cp(有效值)单位：kV140240间隙距离13028029595135mm104-748.556.657.859.096.5111.1U5.61.7573.331.732.903.143.471.46.561.7G%53.795.447,352.687.8101.151.5105.2114.112M均放屯屯H心的_准偏:，:为3%;(cp仿）和(t/cp+3)分 别 力 仁 度 力压VRi和上限，W放电电压落在ft/cp-3a)-(+3W内的槪率为99.7%。1I表C.2标准操作波（士250/2S00Hs又 作 用 下 间 隙 冲 击 放 电 电 压(峰 值）单 位：kV56.761.763.064.3105.2126.1cp+3tr注：（7为棒间|棒间隙工99.7%时间隙距离30531013?160280120145330mm-103.1118.8223.2112.1201822X150f100.0243.35.94111195.155.6.1)0.1911,355.012.17a189.6厂/101.087.6147.3193.150%()8595.38丨206.8118.6128.950Vo(-)+3cr136.6199.3256.8261.1msi!5279.8间隙距离3210514017035090125385/203.1100.569.673.48192.8llfT.S213.550%(+)234.95.035.84)0A63.i4,6410.671481).75a岭345:4172.662.4181.5厂3cr59.268.9199.7105.5233,6+3和 分 别 为 棒 间 阳 止、负 极 性K操作波（土250/2500)is)5 0%冲 击 放 电 电试验值215236221229234240225233正极性45/2500fis操作冲击间隙放电电压标准偏差654565仏0%拟合值217224231238241221228234U试验值281294250254258265269287负极性45/2500操作冲击间隙放电电压标准偏差131088109145拟合值24825426728028629226027315DL/T18482018附录D(规范性附录)间隙距离校核D.1保护间隙技术条件D，1.1变压器中性点只装设间隙时，间隙放电电压应满足的技术条件如下：a)在雷电冲击下间隙应击穿以限制中性点的雷电过电压，考虑一定的裕度，间隙的雷电冲击放电电压应满足：W6LB50%(D.L)Li式中:t/LBiO%参考标准大气条件下的空气间隙的雷电冲击放电电压；-环境修正系数：-雷电冲击绝缘配合系数；丧压器中性点雷电冲击耐受电压；变压器绝缘老化系数。工程应用中，私可取0.S5,毛 可 取:L05:实际应用中，应根据现场应用条件计算6b)按照间隙的保护原则，有效接地系统运行在最高电压下发生单相接地故障时，间隙不应击穿，间隙的工频放电电压下限满足的技术条件为走I6h(D.2)式中:参考标准大气条件下的空气间隙的工频放电电压：变压器中性点短时工频耐受电压；系统运行在最高电压下发生单相接地故障且中性点未失地时中性点上的过电压最大值。c)同时，系统运行在最低电压下发生单相接地故障且中性点失地时，间隙应击穿，保护变压器中性点绝缘，间隙的工频放电电压上限应满足：A,C7GB(l+3a)i/!UcUy。、(D.3)式中:C/so系统运行在最低电压下发生单相接地故障且中性点失地时中性点上的过电压D.1,2变压器中性点装设间隙和避雷器时，间隙和避雷器的技术参数核算如下：a)在雷电冲击下，理想状态下，避雷器应动作以限制中性点的雷电过电压，而间隙不动作，间隙的雷电冲击放电电压应满足：(D.4)式中:避雷器雷电冲击保护水平（直流ImA下的参考电压）。b)中性点在工频电压作用下，除满足IXU中b)和c)的要求外，避雷器还需满足以下条件:(D.5)式中:U以 避雷器额定电压。D.2间 隙 距 离 核 算根据间隙距离的整定原则，间隙最大距离的选取应满足:16DL/T18482018a)不接地系统单相接地稳态电压下间隙应动作C最低电压取正常电压的0.9倍），应以正常或最低运行电压下.单相接地时中性点稳态过电压进行验兑；b)因接地故障形成局部不接地系统时，在甲-相接地暂态电乐卜间隙应动作。间隙最小距离的选取，应满足系统以有效接地方式运行时的要求：a)发生单相接地故障时间隙不应动作：b)在申相接地暂态电压下间隙不应动作。根据以上原则，核算的高1.8m、M6mm、水 平 布 置 的 棒-棒 间 隙 的 距 离，llOkV为110mm135mm,220kV为260mm,见表D.I和表DAmm.1变压器中性点棒大距离核算=电Ik等级220kVHOkV不接地系统单相接地稳态电压下间隙应动作（最fl电压.取di常电压的0.9，Vv3ff间隙距离间隙距肉mmt/cp+3汀kVkVkVmmPI135正常63,529563.012711()最低114.3114.126057,256.7间隙衊辦不接地系统单M暂态电比下间隙G稳态电压稳态电压f3crkVkVkVmm暂态电压取1.6相电压峰/160287.3279.X330143.7136.6o暂态电压取1.6相电仄峰256.8258.6128.914512 93305变压器中1点棒-棒间隙最小距离核算表D.2电乐等级22110kV%间隙距离稳态电压间隙距离稳态电li5:cp-3o-3a接地系统单相接地3U压下间隙不应kVkVkV87,887.643.844.195240接地系统单相接地暂态n/T/F间隙不应动作稳态电压间隙距离间隙距离50%(+厂3cr(7肌kVkVkVmm3585X0.85-721354495X0.85=8)63.0140X0.85=11960110295200X0.85=170126.117DL/T18482018表D.4变压器中性点绝缘的雷电冲击耐受裕度C/so%(-+3cr(峰值）中性点绝缘等级推荐的棒间隙长度（较大值)雷电冲击耐受电压（有效值)kVkVkVmm35185X0.85=157135125.244250X0.85=21360325X0.85=276267.2110295400X0.85=34018DL/T18482018附 录E(资 料 性 附 录）不同省份变压器中性点保护配置情况E.1各 省2201CV和UOkV变压器中性点间隙配置情况见表E.U表E.1各省的中性点间隙配置情况不同中性点绝缘水平下的避雷器和并联间隙的配置（间隙距离，避雷器额定电压/残压)省份IlOkV60kV35kV44kV湖南120mma150tam,73kV/173kV280mm，146kV/320kV1lOtnm275nma/290mm,130mma140mm7150mra,江西300mm31Omm,144kV/260kV130mm72kV/186kV130mmn5mm72kV/186kV110mm*60kV/144kV福建240nun260mm,146kV/3201cV95mm110mm72kV/186kV或73kV/200kV95mm11Omm,95mro110mm72kV/186kV贵州320mm,14kV/320kV130nun140ram.60kV/144kV120mm130mm,48kV/109kV140mm160mmi73kV/200kV安撤335mm10mm,146kV/320kV14tom5inm,60kV/144kV130mm土5mm48kV/109kV四川150n皿土5mm73kV/200kV6300oorn,146kV/d直接接地云南e110mm,60kV/110mm,73kV/260mm295mm，144kV/320kV11Omm135mm.60kV/144kV广西e亘接接地110mm135mra,72kV/186kVa采用苧独间隙;b间隙与避雷器联，但并未给出避雷器相关参数：c给出的参数为海拔Om1000m内.随着海拔变化需要进行修正;4并未给出避雷器残压值；*给出的参数为海拔Om时，随着海拔变化需要进行修正6E.2各 省2 2 0kV变压器中性点间隙保护动作时间整定见表.2。表E.2各省的中性点间隙保护动作时间整定间隙保护时间说明省份间隙零序电压间隙零序电流按照GB/T14285、DL/T559整定湖南0.5s0.5s电流时间：按躲过出线速断保护重合闸0.8s+幵关动作0,2s+可靠0.5s整定湖北0.5s1.5s电流时间：按躲过220kV线路重合闸，并躲过IlOkV出线全线灵敏段保护时间+A/(0.3s)时间整定，最小延时为1.2s福建.2$0.5s南方电网总调电流时间：与线路单相重合闸配合多1.2s0.5s广东电流时间：第一时限整定为0.3s解列小电源进线断路器第二时限整定为1.3s眺变压器各侧断路器云南0.5si,3s19DL/T18482018表E,2(续)间隙保护时间省份说明间隙零序电压间隙零序电流电流时间：可以适当延长，间隙零序电流不超过变压器对应绕组额定电流的3倍时，可以延K：至5s四川0.5s0.5s贵州无0.5s1.5s安徽0.5s50A100A:0.580.880.5sO.8s电流时间；按躲过220kV线路单相重合闸时间和UOkV线路距离II段动作时间整定，一般可整定为L2s广西1.2s1.2520图F.1可控间隙成套保护装董的结构示意图oQCF.2控 制 方 式控制方式见6A2。F.3控 制 判 据拧制间隙受控制回路的控制脱$作，：E是否同时满足屯ffi判据和时间判据。a)电压判据。当系统发生单相接地故定的范围，控制Irl路应输出拧制间隙合闸信号，使控制间隙闭合。在雷电过电压下，以下述的电压持续时间作为控制间隙不应动作的判据。利用计算得到的中性点过电压.、各元件参数等己知条件，选择合适的间隙距离后，间隙的50%放电 屯 和 标 准 偏 差a即被确定。经试验测定，所选间隙的工频放电电压的a为1.48%,笛电冲山放电屯压的5为5%。当外加电乐为t/5Q%(l+35)吋，间隙的出穿概率为99.87%，此时真空断路器承受的电压为f/50%(l+3cr)-oF出有效取决r系统电压幅值和持续时间相运行故障时，变压器中性点过电压超过控制回路的电压幅值判据f/i见式（F.1乂c,C，-尸叶=U50%(+3a)(F.1)C2C3211L/T18482018附录F(资料性附录）可控间隙成套保护装置结构和试验F.1基 本 结 构和诃控间隙，可控间隙包括固定间对 控 间 隙 成 套 保 护 装 置 的 结 糊 如 图F，1所示，包括隙、控制间隙、均压电容C1和C2、测量电容C3米拧制回路可控_面定间隙中性点控制间截DL/T18482018b)吋间判据。在雷电和工频两种过电压中，雷电过电压持续时间最短，雷电波的持续时间以微秒计，经C3输入控制回路的电压信号的持续时间很短：而工频过电压的持续时间最长，达到数秒，考虑到避雷器的耐受特性及避雷器的安全运行，控制回路需要在Is之内使可控间隙动作切除故障。考虑到二次回路的硬件动作时间、真空断路器的合闸时间&和电路预设的延时/3,控制回路动作的电压持续时间判据见式（F.2)。(F.2)1，综上，控制回路的动作判据为：电压信号幅值超过且持续时间超过/3=1/丨一/2。R4试 验 方 法F.4 . 1短 时(lmin)工频耐压试验给保护装置施加工频电压，在控制回路退出工作的情况下，检验保护装置在工频过电压下的短时Omin)耐压能力，校验装置的工频耐压是否满足要求。F.4.2工频电压放电试验根据可控间隙在工频过电压下的保护原理：若施加电压为有效接地系统发生单相接地故障的过电压，则可控间隙不动作。若电压上升到单相接地故障且失地或非全相运行时的过电压，则固定间隙在控制间隙(真空断路器）未合闸前不动作。只有输入信号的幅值超过控制间隙的动作阈值且其持续时间超过预设延时，控制回路发出