近年来，随着电网容量的增大，系统短路电流大幅增加，110kV和220kV变压器中性点绝缘击穿故障屡有发生，造成较大的经济损失。因此，找出中性点绝缘击穿的原因、提出相应的保护措施是急需解决的问题。我国110kV和220kV系统由于受继电保护、系统稳定和限制单相短路电流等方面的要求，采取部分中性点接地方式，该接地方式可能会造成非接地变压器‘失地“3-4.单相短路故障在所有故障中占65%-70%.随着电压的升高和架空输电线间距离的增大，单相短路故障所占比率更大。因此，分析单相短路故障对中性点绝缘的影响，有利于找出绝缘击穿的真正原因及采取相应的保护措施。

　　我国110kV和220kV变压器通常采用分级绝缘结构，因此中性点绝缘比较薄弱。以前通常对不接地变压器进行零序互跳保护，但该保护存在较多弊端，已逐渐被弃用。现在通常采用单独保护间隙、避雷器以及保护间隙与避雷器并联的方式对不接地变可以限制短路电流，达到保护中性点绝缘的目的。我国中性点经小电抗接地的方式通常应用于500kV及以上电压等级的升压变压器。近年来也有研究将该接地方式应用在110kV和220kV变压器中。

　　2单相短路对变压器中性点绝缘的影响2.1 110kV和220kV变压器中性点的绝缘水平我国60kV及以下等级变压器采用全绝缘（即中性点处的绝缘水平和相线端绝缘水平相等），110kV及以上等级变压器采用分级绝缘（即中性点处的绝缘水平低于相线端绝缘水平）。根据GB311.1- 1997高压输变电设备的绝缘配合取雷电和综合耐受工频裕度系数为0.85.110kV和220kV变压器中性点绝缘等级及在雷电和短时工频下的耐压水平如表1所示。

　　2.2单相接地过电压对变压器中性点绝缘的影响2.2.1单相接地时变压器中性点的过电压通常，我国110kV和220kV系统由于受继电保护、系统稳定和限制单相短路电流等方面的要求，采压器点进行保护ad变压器中他点经小迦抗。这样才能使本站对外等效零序阻抗不因变压器运行台数而改变。

　　单相接地故障造成三相不对称运行时，在变压器中性点上必然会产生过电压。正常网络发生单相接地故障时，系统允许其工作2h左右气在断路器跳开单相接地故障之前，变压器中性点产生过电压的大小与k=X+Xi有关（其中：为零序阻抗，为正序阻抗）。单相接地故障在中性点的过电压为：由于电网各处不容易准确提供，且有效接地系统网络一般k3，当k=3时过电压比较严重，有但是，当发生单相接地故障时，直接接地变压器因零序电流达到零序过流保护整定值而被切除，这就造成非接地变压器失地“此时的中性点过电压值更高，其值近似为相电压值，即：220kV系统比较高运行线电压为252kV，则可由式（1）、（2）、（3）计算出系统的比较高稳态电压、110kV变压器中性点电位为73kV、220kV变压器中性点电位为145kV.由于发生单相接地故障时系统线电压不变，不影响对用户供电，非接地变压器可以带故障运行2h，但不允许这种非正常运行状态长时间存在，以免引起中性点绝缘击穿及中性点避雷器爆炸。

　　2.2.2单相接地过电压的模拟及其对中性点绝缘的影响分析器的系统，变电站有两台变压器并联运行，一台接地，另一台不接地。当输电线路发生单相接地故障时，非接地变压器中性点的过电压和接地变压器的零序电流如和所示。

　　当T=0.5s时，单相短路故障发生，接地变压器中性点出现零序电流，非接地变压器中性点电压不再为零，而是经过短暂的暂态过电压后，出现稳态过电压。由仿真结果可知，110kV变压器中性点稳态过电压幅值约为58kV，方均根值约为41kV；220kV变压器中性点稳态过电压幅值约为120kV，方均根值约为84.9kV.由表1可知，此时在110kV和220kV变压器中性点出现的过电压远低于绝缘的击穿电压，中性点绝缘仍有较高的裕度。

　　当T=0.8s时，继电保护动作，断路器跳闸，接地变压器被切除，中性点非接地变压器‘失地“此时中性点电压上升为相电压，非故障相电压上升为线电压。由可看出，110kV变压器中性点失地过电压幅值约为100kV，方均根值约为70.7kV.中性点绝缘为35kV的110kV变压器往往直接接地，不受该失地”过电压的影响。由表1可知，对中性点绝缘为44kV和60kV的110kV变压器，失地“过电压大大地削弱了中性点绝缘裕度。

　　如所示，220kV变压器中性点失地“过电压幅值约为206kV，方均根值约为145.7kV，220kV变压器中性点绝缘的耐压为170kV.因此，在单相接地过电压的影响下，220kV变压器中性点绝缘的可表2 110kV和220kV系统比较高稳态、暂态电压和失地电压系统电压等级/kV比较高运行线电压/kV比较高稳态电压/kV比较高暂态电压/kV失地电压/kV 1 199我国变压器中性点绝1缘保护方式e！般有：：：单！独shingus中性1点经小电抗接地靠性也大大降低了。

　　由以上分析可知，在发生单相接地短路而又出现‘失地“的情况下，变压器中性点的绝缘裕度被大大削弱了。如果此时出现其他过电压，如：雷电过电压、非全相过电压和谐振过电压等，中性点绝缘就很可能被击穿。

　　3变压器中性点的绝缘保护间隙、单独避雷器、间隙与避雷器并联。另外，改变110kV和220kV变压器中性点的传统接地方式，而将变电站所有变压器中性点经小电抗接地，也能达到保护中性点绝缘的目的。

　　3.1棒型间隙的保护方式棒型间隙通常采用水平布置，结构比较简单。但间隙动作后会产生截波，对变压器中性点绝缘有一定的威胁；另外，间隙在工频电压下动作后不能自行灭弧，为了防止长时间的燃弧，就需要相应的保护装置来切断燃弧或装设过流保护等。如果间隙距离选择不当，会出现误动或不动的情况。一般间隙保护方式不宜单独使用。

　　避雷器的保护方式以前多采用普通阀型避雷器保护，由于其灭弧电压较低，易在电网工频过电压、操作过电压及谐振过电压时引起动作，导致避雷器爆炸事故。目前逐步改用金属氧化物避雷器保护来对变压器中性点绝缘进行保护。虽然金属氧化物避雷器有通流量大、残压低等特点，但在长时间工频过电压或谐振过电压下动作仍有可能发生爆炸。因此，单独避雷器保护方式也不可取。

　　避雷器并联保护方式变压器中性点绝缘通常采用金属氧化物避雷器和棒型间隙并联的保护方式。该保护方式的理想配合原则是：当变压器中性点出现雷电过电压时，避雷器动作；当操作过电压、工频过电压及谐振过电压时，棒间隙动作。但是，从运行情况来看，保护间隙的距离具有分散性，并存在与避雷器配合失调的可能性，致使变压器中性点绝缘及避雷器在运行中可能被损坏，还会造成继电保护装置误动等故障。

　　变珏器变压器中性点经小电抗接地，在运行中当变压器投、切时，可保持零序阻抗不变或少变，不会使电网形成局部不接地系统，可有效抑制变压器中性点的过电压，降低中性点的绝缘等级，带来可观的经济效益，简化了过电压保护装置和运行操作程序。

　　虽然中性点经小电抗接地有以上优点，但在110kV和220kV系统接入小电抗后，怎样进行绝缘配合，以及对已有继电保护的整定值会产生怎样的影响等有待做进一步的研究。

　　4结论地过电压的理论和模拟分析可知：中性点绝缘为35kV的110kV变压器常直接接地，‘失地“过电压对它没有影响；’失地”过电压会削弱中性点绝缘为44kV和60kV的110kV以及220kV变压器中性点绝缘的裕度。如果有其他过电压共同作用，中性点绝缘很可能会被击穿。

　　我国通常采用单独间隙、单独避雷器、间隙与避雷器并联的中性点绝缘的保护方式，具有一定的保护效果，但这几种保护方式都有其弊端；而变压器中性点经小电抗接地可以降低中性点的绝缘水平，并能很好的限制中性点过电压。虽然在110kV和220kV系统接入小电抗后，有些问题需进一步研究，但该接地方式突出的优点将会在110kV和220kV系统变压器中得到应用。