崔永红
摘 要：伴随着换流站和直流电网的建设发展，交流系统变压器接地中性点直流偏磁现象越来越普遍。通过安装变压器中性点隔直装置，可以有效解决变压器直流偏磁问题，防止变压器处于偏磁运行造成的不良影响，保证变压器安全稳定运行。本文分析了主变中性点增加隔直装置工作原理，通过研究总结出了隔直装置的不同运行方式，并指出了该装置一些不足之处。
关键词：隔直装置；直流偏磁；中性点
中图分类号：TM772 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0162-01
Abstract：Along with the development of converter station and dc power grid， The phenomenon of dc magnetic bias is more and more common in the neutral point of the transformer. This problem can be solved by installing the neutral current blocking device， and the transformer could be in a safe and stable state. This paper analyzes the working principle of the neutral current blocking device， summarizes the blocking device of different operation modes， and points out some deficiency in the device by researching .
Key words：neutral current blocking device；dc magnetic bias；neutral point
1 緒论
国内110千伏及以上电网一般采用大电流接地方式，即中性点有效接地方式，当直流输电系统在单极大地返回运行方式下，大地相当于直流输电的一根导线，流通的电流为直流输电系统的运行电流，这将引起换流站附近地表电位发生较大的变化，使周边中性点接地变压器在中性点产生直流分量，从而引起变压器发生直流偏磁。
2 隔直装置原理简介
隔直装置核心元器件就是电容器，通过将电容器的串入变压器中性点实现隔断中性点上直流电流的作用。该装置安装点选在原主变中性点地刀处，并将装置与之并联。如下图1所示。
当交流系统无故障时，隔直装置检测到主变中性点直流电流大于定值且达到一定持续时间时，装置投入电容器，使主变中性点经电容器接地，有效起到隔断直流的作用；当主变变中性点直流电流消失或很小时，隔直装置电容电容上电压小于设定的定值且达到设定的持续时间，隔直装置将电容退出，变压器中性点恢复原有（金属）接地。
当交流系统故障时，一旦检测到流经变压器中性点的交流电流超过限值，隔直装置也会将电容退出，变压器中性点恢复原有（金属）接地。
3 隔直装置的主要组成部分
虽然不同厂家在实现隔直装置功能时在硬件上存在不同，比如在过电压触发上，有些隔直厂家的控制回路里用晶闸管实现，有些厂家采用的是氧化锌阀片，但其基本组成单元相同。隔直装置的主要由装置开关（刀闸）、旁路刀闸、隔直电容、过电压触发单元、测量元器件（交、直流CT）组成。
此外需要说明的是隔直电容容量很小，工频下电容阻抗仅仅为零点几欧姆或1欧姆，隔直电容的投退时，变压器的保护定值无需调整。
4 隔直电容的投退条件
在装置投入（装置开关合上）状态下，旁路开关合上，隔直电容被短接，也就是隔直电容退出；旁路开关断开，隔直电容投入。下面对隔直电容的投退条件进行分析，为隔直装置的运行方式提供依据：
（1）隔直电容投入判别条件：直流电流和持续时间达到设定定值并且无交流故障（交流电流小于定值且达到持续时间）；
（2）隔直电容退出判别条件：隔直装置检测到变压器中性点直流电流小于设定定值并达到设定持续时间或者交流电流（故障电流）大于设定定值并达到持续时间，隔直电容退出运行。
5 隔直装置的运行方式
（1）电容短投方式，即直流电流和持续时间达到设定定值并且无交流故障，两者同时满足条件时，隔直电容才投入，否则退出。
（2）电容长投方式，即只要交流系统不出现故障，隔直电容一直投入，不管直流电流大小，一直起到“隔直”作用；直到交流电流大于设定定值（故障电流）并达到持续时间，隔直电容才退出运行。
6 隔直装置的不足之处
由前面所述可知，无论电容短投方式还是电容长投方式，只要出现交流故障，隔直装置就会退出运行，若果故障期间，变压器中性点流入直流，引起直流偏磁，在此情况下变压器既要承受故障电流，又要承受直流偏磁影响，这会对变压器产生更大的危害。
目前，装置的旁路刀闸承受短路电流的持续时间为一两百毫秒，时间偏短，当系统故障变压器主保护拒动而由后备保护切除时，由于后备保护时限较长，一般大于200毫秒，此时故障电流可能会对装置旁路刀闸造成损害。
参考文献
[1]王涛，林桂华.变压器保护[M].北京：中国电力出版社，2013.
[2]李谦，肖磊石.过电压保护与接地装置运行维护[M].北京：中国电力出版社，2014.
