전력망의 변압기 중성점 접지 모드와 보호 방법은 무엇인가요？

전력망에서 변압기의 중성점 접지 모드 및 보호

110 kV부터 500 kV까지의 시스템에서는 효과적인 접지 방법을 채택해야 합니다. 특히 모든 운전 조건에서 시스템의 제로-시퀀스 반응항과 정-시퀀스 반응항의 비율 X₀/X₁은 양수이며 3을 초과해서는 안 됩니다. 또한 제로-시퀀스 저항과 정-시퀀스 반응항의 비율 R₀/X₁ 역시 양수이며 1을 초과해서는 안 됩니다.

330 kV와 500 kV 시스템에서는 변압기의 중성점이 직접 접지됩니다.

110 kV와 220 kV 전력망에서는 대부분의 변압기의 중성점이 직접 접지됩니다. 일부 변압기의 경우 그들의 중성점은 간격, 서지 방지기, 또는 간격과 서지 방지기의 병렬 조합을 통해 접지됩니다.

전력망에서 단상 단락 전류를 제한하기 위해 110 kV 이상의 변압기의 중성점에 저반응항 접지를 적용할 수 있습니다.

110 kV 및 220 kV 변압기의 중성점 보호

단상 접지 단락 전류를 제한하고 통신 간섭을 피하며 계전 보호 장치의 설정 및 구성 요구 사항을 충족하기 위해 하나의 변압기의 중성점은 직접 접지됩니다. 나머지 변압기의 중성점은 서지 방지기, 보호 간격, 또는 서지 방지기와 보호 간격의 병렬 연결을 통해 접지됩니다.

대부분의 변압기는 서지 방지기와 방전 간격을 결합한 보호 방식을 사용합니다. 방전 간격은 일반적으로 막대-막대 구조를 사용하며, 대부분의 서지 방지기는 산화 아연 서지 방지기로 구성됩니다.

서지 방지기와 병렬 간격의 보호 분담

전력 주파수 및 스위칭 과전압은 간격에 의해 처리되며, 번개 및 일시적 과전압은 서지 방지기에 의해 처리됩니다. 동시에 간격은 너무 높은 진폭의 전력 주파수 과전압과 서지 방지기에 발생할 수 있는 너무 높은 잔류 전압을 제한하는 역할을 합니다. 이러한 접근 방식은 변압기의 중성점을 보호하면서 서로 보호하는 효과를 달성합니다.

금속 산화물 서지 방지기의 보호

단상 접지 및 접지 손실 고장이 발생하면 발생하는 과전압으로 인해 서지 방지기가 손상되거나 폭발할 수 있습니다.

막대-막대 간격의 보호

이 유형의 보호는 분리형 설치를 채택합니다. 실제로 거리 조정이 부정확하며 동심성이 좋지 않습니다. 방전 후 생성된 아크가 전극을 침식합니다. 번개 임펄스에서는 절단 파가 발생하여 설비의 절연 안전에 위협이 됩니다. 보호 간격은 아크를 스스로 소멸시키지 못하므로 계전 보호 장치가 필요하며, 이는 계전 보호 장치의 오작동을 초래할 수 있습니다.

서지 방지기와 간격의 병렬 보호

서지 방지기의 보호 수준, 막대 간격의 작동 특성, 그리고 변압기 중성점의 절연 수준 사이의 조정 요구 사항은 매우 엄격하며 실제에서는 달성하기 어렵습니다.

복합 간격의 보호

복합 절연체는 기계적 지지를 위해 사용됩니다. 고전압 및 저전압 전극은 절연체의 양 끝에 고정되어 있으며, 간격 전극은 염소뿔 형태입니다. 그 방전 전극과 발화 전극은 분리되어 있습니다. 좋은 동심성, 정확한 거리 결정, 편리한 설치 및 조정, 강한 타버림 저항, 안정적인 방전 전압 등의 장점이 있습니다. 분리형 설치 막대 간격의 본질적인 단점을 극복하고 변압기의 중성점 보호에 더 적합합니다.

보호 원칙

• 번개 과전압의 영향 하에서 간격은 변압기 중성점의 절연을 보호하기 위해 절연 파괴되어야 합니다. 그 번개 임펄스 방전 전압은 변압기 중성점의 번개 임펄스 내구 수준과 조정되어야 합니다.

• 시스템에서 단상 접지 고장이 발생할 때 중성점 절연은 고장으로 인해 발생하는 과전압을 견뎌내야 하며, 간격은 계전 보호 장치의 오작동을 방지하기 위해 절연 파괴되어서는 안 됩니다. 시스템에서 단상 접지가 발생하면서 중성점 접지 손실이 있거나, 시스템이 비완전 상 운전, 공진 고장 등으로 인해 특정 진폭을 초과하는 전력 주파수 과전압이 발생할 때, 간격은 절연 파괴되어 시스템의 중성점을 클램핑하고 변압기 중성점의 과전압을 제한해야 합니다.

제어 가능한 간격의 보호

제어 가능한 간격은 주로 고정 간격, 제어 간격, 및 커패시터 전압 균등 회로로 구성됩니다. 염소뿔 간격은 고정 간격으로 작용하며, 진공 스위치는 제어 가능한 간격의 자동 절연 파괴를 제어합니다.

제어 가능한 간격은 서지 방지기와 병렬로 사용됩니다. 번개 및 일시적 과전압 하에서는 서지 방지기가 작동하여 과전압을 제한하고, 제어 가능한 간격은 활성화되지 않습니다. 시스템에서 단상 접지 고장이 발생할 때, 이 과전압은 중성점 절연에 위협이 되지 않으므로 제어 가능한 간격은 작동하지 않습니다.

전력 주파수 과전압이 발생할 때 (예: 단상 접지 및 접지 손실이 있는 고립된 비접지 시스템이나 비완전 상 운전), 제어 가능한 간격은 변압기의 중성점 절연과 서지 방지기를 보호하기 위해 활성화됩니다.

제어 가능한 간격은 간격, 서지 방지기, 그리고 막대 간격과 서지 방지기의 병렬 보호에서 존재하는 문제들을 효과적으로 해결합니다. 제어 가능한 간격과 서지 방지기의 병렬 연결은 변압기의 중성점을 효과적으로 보호할 수 있습니다.