主黄石干式变压器35 kV和6 kV中性点接地方式设计

　　（陕西省水利勘测设计研究院，陕西西安710001电阻器接地方式，当发生单相接地故障，电容电流过大，超过允许值时，接地电弧不易自熄，会在故障相产生间歇性弧光，对健全相产生很高的过电压，即弧光过电压，如何限制弧光过电压，对几种方法进行了比较，分析了各自的优缺点，并结合兰州石化公司的实际情况，确定主黄石干式变压器35 kV中性点接地方式采用配置自动跟踪补偿装置的消弧线圈成套设备。

　　kV中性点；弧光接地过电压；消弧线圈；自动跟踪补偿装置1工程概况1.1概述中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司是我国西部地区集炼油和石油化工为一体的大型国有企业，由于油品质量升级、化工园区扩能和机械加工等项目的增设，新增负荷40.4MW，用电高峰总负荷将达到188MW，现中1变电所将难以满足新增负荷的供电要求，需将中2变电所由35kV升压为110kV，由系统（兰州南变）提供两回110kV线路供电，本次设计安装3台50MVA有载调压黄石干式变压器，预留第4台主变的安装位置。

　　1.2电气主接线段接线，2回电缆至兰州南变，1回电缆出线至中1变，4回黄石干式变压器进线，1个母联单元，2个PT/BL单元。

　　安装3台三相三绕组自冷式有载调压变压35kV侧电气接线。35kV侧采用单母线三分段接线，3回黄石干式变压器进线，6回电缆出线，2个母联单元，3个PT/BL单元。

　　6kV电气接线。6kV侧采用单母线三分段接线，3回黄石干式变压器进线，30回电缆出线，2个母联单元，3个PT/BL单元，3个无功补偿单元，3个站用变单元。

　　州南变I州南变胡宇：主黄石干式变压器35 kV中性点接地方式设计235kV和6kV中性点接地方式选择根据交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T620要求，为避免间歇性电弧接地过电压，3~10kV电缆线路单相接地故障电流不大于30A，35kV电缆线路单相接地故障电流不大于10A时，系统中性点采用不接地方式，中2变35kV和6kV系统单相接地电容电流均已超出规范要求的数值（计算见式1，必须采取措施避免间歇性电弧接地过电压。

　　目前中性点非直接接地方式可分为：经消弧线圈接地、经高电阻接地、经小电阻接地等方式，各种方式的特点如下：2.1消弧线圈接地消弧线圈又称消弧电抗器或接地故障补偿装置，当系统发生单相接地故障时，消弧线圈产生的电感电流可以补偿相应的单相接地电容电流，使接地点电弧容易熄灭，防止弧光重燃，减少了间歇性电弧的产生，降低了电网绝缘闪络接地故障电流的建弧率，抑制了弧光过电压，避免长时间燃弧使单相故障发展为两相或多相故障，同时单相金属性接地故障时，健全相可以继续运行2h，提高供电可靠性。

　　据国内外相关机构研究，消弧线圈抑制过电压的效果与其脱谐度有着密切的关系，必须将脱谐度控制在±5%的范围内才能把弧光过电压限制在2.6倍相电压以下。为了消弧线圈保持在过补偿状态下运行，常常要求消弧线圈在谐振点附近的范围内运行，随着电网的发展和运行方式地变化，消弧线圈难以始终运行在最佳档位，有可能使残流得不到有效抑制而产生弧光接地过电压；消弧线圈导致接地电流的大小和方向发生改变，使小电流选线装置的灵敏度受到影响。

　　2.2高电阻接地高电阻接地方式以限制单相接地故障电流为目的，电阻阻值一般在数百~数千欧姆，采用高电阻接地可以消除大部分谐振过电压，对单相间歇弧光接地过电压具有一定限制作用，主要用于发电机回路。

　　缺点是系统绝缘水平要求较高。

　　2.3低电阻接地6~35kV主要由电缆构成的系统，单相接地故障电容电流较大时，采用低电阻接地，电阻值―般在10~20a单相接地故障电流为100~1优点为快速切除故障，过电压水平低，可采用绝缘水平较低的电缆和设备；单相接地时，由于流过故障线路的电流较大，可以方便零序过流保护整定，迅速切除故障线路。

　　缺点是发生单相接地故障时，系统需瞬时跳闸，供电可靠性差；由于接地点的电流大，当零序保护动作不及时或拒动时，将可能导致相间短路发生。

　　由于兰州石化公司大多数负荷为一级或二级负荷，对供电可靠性要求较高，综合以上几种方式的优缺点，确定中2变电所35kV和6kV接地方式采用经消弧线圈接地，当系统发生单相接地故障后，可继续供电2h，尽快消除故障，保障供电的连续性。

　　3消弧线圈自动跟踪补偿装置的选择传统的消弧线圈需要人工进行调谐，不仅会使电网短时失去补偿，而且不能有效地控制补偿后的单相接地故障电流，消弧线圈自动跟踪补偿装置能随电网运行方式的变化，及时、快速地调节消弧线圈，使失谐度始终处于规定的范围内，当系统发生单相接地时，在短时间内调节电感值，使接地点残流基波无功分量为零，避免了间歇性弧光接地过电压的产生。

　　自动跟踪补偿装置按改变电感方法的不同，大致分为调匝式、调气隙式、调容式、调偏磁式、可控硅调节式等。

　　中国航空工业规划设计研究院。工业与民用设计手册。3版。北京：中国出版社，2005.编缉李沈）胡宇（1974―），男，陕西省水利勘测设计研究院工程师，多年从事电气设计工作。