500kV自耦变压器中性点接地小电抗的选取及运维方法探讨
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500kV 自耦变压器中性点接地小电抗的选取及运维方法探讨
作者：吴小科
来源：《商品与质量·学术观察》2013年第03期
摘要：自耦变压器的大量应用使得电力系统零序阻抗减小，导致广东电网部分站点的单相短路电流超过三相短路电流。为解决上述情况，有效减小单相短路电流，本文首先通过理论探讨，提出将自耦变压器中性点经小电抗的接地方式。通过分别计算一系列电抗阻值时的单相、两相和三相短路电流，确定将电抗阻值选取为15可避免单相短路电流超过断路器遮断电流的不利后果。最后讨论了加装小15电抗对过电压、继电保护等的影响，结果表明，对狮洋站近区500kV 自耦变压器中性点经15的小电抗接地是合理的。
关键词：500kV 自耦变压器 限制短路电流 小电抗接地 电抗值选择
1、引言
三绕组自耦变压器具有损耗小，结构紧凑，重量轻，便于运输等优点，因此在电力系统中被广泛应用[1]。目前，国内500kV 变压器大多为自耦变压器[2]，这主要是为了降低过电压水平，使对设备的绝缘水平要求不至过高[3]。然而，由于中性点直接接地的自耦变压器的零序电抗小，加之电网容量的日益增加，导致系统短路电流随之增大，部分500kV 变电站母线短路电流接近甚至超过断路器额定开断电流，严重威胁着电网的安全稳定运行。如何限制短路电流已成为电力系统发展亟需面对和解决的重要问题。
国内学者对自耦变压器中性点经小电抗接地开展过一些研究，上述研究的研究背景为某一具体的电网，因此研究结论不具备普遍性和通用性。此外，已有研究主要集中在探讨限制短路电流[7， 8]，但是中性点经小电抗接地会改变系统的零序电抗，从而影响继电保护工作，此外还会对系统的过电压、绝缘水平产生影响。本文对自耦变压器中性点经小电抗接地这一限制短路电流的方法进行系统的讨论，总结并探讨工程及现场运行中所要解决和注意的问题。
2、基本原理
500kV自耦变压器用来联系500kV 、220kV 两个中性点直接接地的大接地电流系统，本身的中性点一般也要接地，变压器低压侧一般采用三角形接线，用以稳定绕组和滤除谐波。 当自耦变压器中性点加装小电抗接地后，变压器三侧零序等值电抗均含有与中性点有关的附加项。在500kV 系统侧发生单相接地故障时，由于 的增加与 的减少互相抵消，所以加装小电抗对500kV 系统侧的单相短路电流几乎没有影响。在220kV 系统侧发生单相接地故障时，