在500 kV自耦变压器中性点实施小电抗接地策略,旨在限制单相接地短路电流以避免开关设备的过载问题。随着电网系统容量的不断扩大,单相接地故障可能导致极高的短路电流,对于传统开关设备来说,这是一项重大挑战。此外,大型变压器如肥西变所采用的小电抗接地方法不仅可以有效解决这一问题,而且还能减少对现有开关设备的依赖和维护成本。
为了确保自耦变压器中性点能够承受雷击带来的极端过电压,我们首先建立了一个基于线饼等值回路模型的暂态仿真程序,以模拟雷电波对变压器绕组影响。通过ATP-EMTP软件进行了详细计算,并发现雷击波形对中性点产生的过电压水平与文中的分析结果一致。
在实际操作过程中,我们注意到虽然小额定值(5n)增加了绕组端部电子防御,但对于主变绕组端部绝缘保护效果并不显著。这是因为主站网络的大规模并联和多个避雷装置提供了一定的保护层次,使得主变绕组绝缘得到充分保证。
除了临时过电压,还存在稳态工频过電壓的问题。在非全相运行情况下,由于重合闸故障导致残余电流,会产生较大的工频过電壓。而随着系统容量增大,这种情况将变得更加严峻。因此,在设计合闸保护方案时,需要考虑最大可能的合闸工频耐受能力,以确保系统安全稳定运行。
最后,为应对这些挑战,我们提出了适当选择避雷器参数的一些原则:包括避雷器标称残压应低于BIL/1.4、操作冲击残压应低于BSL/1.15,以及其标称放射力度应符合实际应用环境。具体而言,我们建议使用51kV额定电位、5kA标称放射力度氧化锌避雷器,其剩余力的高达134kV,可以有效抵御最高368kV级别的過電壓威胁,同时满足绝缘水侵入后的需求。此类设计为解决500 kV级别单相接地短路超出预期容量的问题提供了实用的理论支持和技术指导。