直流輸電系統(tǒng)單極大地回線運(yùn)行方式下的中性點(diǎn)接地

直流輸電系統(tǒng)單極大地回線運(yùn)行方式下的中性點(diǎn)接地

1性點(diǎn)直流電流的消除在hvdc能源系統(tǒng)的交換站附近有一個(gè)永流位置，該電位由注入電流流的大小和土壤阻力決定。當(dāng)直流輸電系統(tǒng)采用單極大地返回方式運(yùn)行時(shí)，注入電流就是直流輸送電流，而土壤電阻率越高，電位也越高，影響范圍也就越廣。直流接地極的高電位也作用在交流變電站的接地點(diǎn)上，使中性點(diǎn)接地的變壓器中流過(guò)直流電流(相當(dāng)于分流了部分直流輸送電流)，從而引起變壓器發(fā)生直流偏磁。隨著單極大地返回方式直流輸送功率的增加，某些流過(guò)較大直流分量的變壓器可能會(huì)發(fā)生磁飽和，導(dǎo)致系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)這些變壓器上將會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)加劇、噪聲增大、局部過(guò)熱等問(wèn)題，既影響變壓器本身的安全，也會(huì)影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。交流系統(tǒng)中因流入直流而產(chǎn)生的所有危害，均是由于變壓器的偏磁飽和引起的。直流偏磁使變壓器成了交流系統(tǒng)中的諧波源。諧波流入系統(tǒng)的后果是系統(tǒng)電壓波形畸變、濾波器過(guò)載、繼電保護(hù)誤動(dòng)、合空載長(zhǎng)線時(shí)產(chǎn)生持續(xù)過(guò)電壓、單相重合閘過(guò)程中潛供電流增加和斷路器恢復(fù)電壓增高。直流偏磁還會(huì)引起變壓器磁路飽和，勵(lì)磁電流增加，變壓器消耗無(wú)功增加，使系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置過(guò)載或系統(tǒng)電壓下降。變壓器偏磁飽和的另一后果是引起噪聲和振動(dòng)，同時(shí)還會(huì)增大變壓器有功損耗，有可能使變壓器產(chǎn)生局部過(guò)熱并導(dǎo)致?lián)p壞。抑制流入變壓器中性點(diǎn)直流電流的方法有3種：(1)在變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)電阻，限制直流電流的大小；(2)在輸電線上裝設(shè)串聯(lián)電容補(bǔ)償，阻斷直流的通路；(3)在變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)電容，阻斷直流電流。到目前為止，解決措施的研究大多限于在變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)電容。本文結(jié)合嶺澳和大亞灣核電站主變的具體情況，按流過(guò)主變中性點(diǎn)的實(shí)測(cè)直流電流建立了相應(yīng)的大地電網(wǎng)計(jì)算模型，分別對(duì)抑制直流輸電系統(tǒng)單極大地回線運(yùn)行方式在變壓器中性點(diǎn)引起的直流電流的3種措施及變壓器中性點(diǎn)串聯(lián)電容的方法進(jìn)行了深入的研究，并提出了有關(guān)設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)。2u3000形式模擬理論模型本文選取了2005年南方電網(wǎng)交直流系統(tǒng)的基本運(yùn)行方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行等值簡(jiǎn)化，根據(jù)收集的交、直流系統(tǒng)數(shù)據(jù)和EMTDC程序的仿真規(guī)模，利用BPA程序?qū)δ戏诫娋W(wǎng)進(jìn)行了潮流計(jì)算和動(dòng)態(tài)等值，并對(duì)合理等值的電網(wǎng)與原網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，最后得出等值電網(wǎng)數(shù)據(jù)。等值簡(jiǎn)化后的系統(tǒng)共包括天-廣、貴-廣和三-廣3條直流輸電系統(tǒng)模型，共有發(fā)電機(jī)27臺(tái)(13臺(tái)發(fā)電機(jī)組，14臺(tái)等值機(jī))，直流線路3條，交流線路68條。為了能夠模擬直流系統(tǒng)單極大地回線運(yùn)行方式下主變中性點(diǎn)上的直流電流Idc，本文在計(jì)算模型中搭建了等值簡(jiǎn)化的大地電網(wǎng)模型。通過(guò)在該模型上進(jìn)行的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用圖1所示的大地電網(wǎng)等值方案能夠很好地模擬出天-廣、貴-廣和三-廣3條直流輸電系統(tǒng)在不同運(yùn)行方式下嶺澳和大亞灣的Idc。圖中虛線表示對(duì)實(shí)際交流電網(wǎng)的模擬。為了準(zhǔn)確地仿真直流輸電系統(tǒng)在不同運(yùn)行工況下嶺澳和大亞灣主變中性點(diǎn)上的直流分量，依據(jù)天-廣和三-廣直流輸電系統(tǒng)工程調(diào)試及運(yùn)行期間在嶺澳和大亞灣主變中性點(diǎn)上監(jiān)測(cè)到的直流電流數(shù)據(jù)對(duì)大地電網(wǎng)中各回路的電阻值進(jìn)行了校核，表1為三-廣直流極I（正極性）大地回線運(yùn)行方式下輸送不同功率時(shí)，流過(guò)嶺澳和大亞灣核電站Idc的系統(tǒng)實(shí)測(cè)和仿真計(jì)算結(jié)果。通過(guò)對(duì)表中實(shí)測(cè)和計(jì)算數(shù)據(jù)的比較可知，Idc的計(jì)算值比實(shí)測(cè)值高一些，其主要原因有：(1)因僅有嶺澳和大亞灣Idc的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，所以等值大地電阻模型與實(shí)際系統(tǒng)有相當(dāng)?shù)钠睿?2)在某些運(yùn)行條件下，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)僅給出了一個(gè)范圍，沒(méi)有確定數(shù)值，故和實(shí)際電流不完全相同。雖然模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)存在一定的偏差，但其變化趨勢(shì)卻完全一致且變化幅度基本相同。3直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行模式的確定從表1可看出：直流系統(tǒng)雙極功率不平衡或單極大地回線運(yùn)行方式均對(duì)Idc的數(shù)值有影響，雙極不平衡功率或單極大地回線輸送功率越大，Idc數(shù)值就越大；如多個(gè)直流系統(tǒng)接地極中電流為相同極性時(shí)，它們對(duì)電力系統(tǒng)的影響將相互疊加，使得Idc增大；如多個(gè)直流系統(tǒng)接地極中電流為相反極性時(shí)，它們對(duì)電力系統(tǒng)的影響將相互抵消一部分,使得Idc減小。在三-廣直流輸電工程系統(tǒng)調(diào)試期間，曾采用三-廣直流采用為正極單極大地回線運(yùn)行方式、而天-廣直流負(fù)極多送正極少送的雙極不平衡（不平衡電流為負(fù)方向）的運(yùn)行模式，系統(tǒng)實(shí)測(cè)結(jié)果證明這種運(yùn)行模式對(duì)嶺澳和大亞灣核電站的Idc能起到相互抵消的作用。鑒于天-廣、三-廣和貴-廣的正常運(yùn)行方式為雙極平衡運(yùn)行或單極金屬回線運(yùn)行，只有在一極發(fā)生故障的情況下才短時(shí)采用單極大地回線運(yùn)行方式，故多個(gè)直流輸電系統(tǒng)同時(shí)采用相同極性的單極大地回線運(yùn)行或雙極不平衡運(yùn)行方式的概率很低。因此，本文沒(méi)有計(jì)算多個(gè)直流輸電系統(tǒng)同時(shí)采用相同極性的單極大地回線或雙極功率不平衡運(yùn)行方式下的Idc。表2中所列數(shù)據(jù)是在1個(gè)直流系統(tǒng)采用單極大地回線輸送額定功率、其它2個(gè)直流輸電系統(tǒng)按雙極平衡運(yùn)行時(shí)，Idc的計(jì)算結(jié)果。從表2可知，3條直流輸電系統(tǒng)中三-廣直流輸電系統(tǒng)單極大地回線運(yùn)行方式在嶺澳和大亞灣核電站主變中性點(diǎn)引起的Idc最為嚴(yán)重。4主變中性點(diǎn)的促進(jìn)措施4.1勞動(dòng)壓dc因三-廣直流輸電系統(tǒng)單極大地運(yùn)行方式下輸送1500MW額定功率時(shí)在嶺澳和大亞灣主變中性點(diǎn)引起的直流電流最大，故本文在這種運(yùn)行工況下對(duì)變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)電阻的措施進(jìn)行了計(jì)算研究。根據(jù)嶺澳和大亞灣核電站提供的技術(shù)數(shù)據(jù)，其Idc應(yīng)不超過(guò)10A。通過(guò)仿真計(jì)算知，在天-廣和貴-廣直流輸電系統(tǒng)雙極平衡運(yùn)行、三-廣直流輸電系統(tǒng)單極大地回線運(yùn)行輸送功率1500MW的工況下，為將其Idc限制在10A以下，裝設(shè)在嶺澳主變中性點(diǎn)上的電阻值應(yīng)不小于130?，裝設(shè)在大亞灣主變中性點(diǎn)上的電阻值應(yīng)不小于53?。另外，在直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行方式及輸送功率不變的條件下，改變嶺澳主變中性點(diǎn)裝設(shè)的電阻值對(duì)大亞灣的Idc數(shù)值有影響，反之亦然，因此需兼顧嶺澳和大亞灣2處的運(yùn)行方式才能得出比較合適的電阻值。由上述情況可以推知：若500kV/400kV交流電網(wǎng)內(nèi)距嶺澳和大亞灣較近的變壓器退出運(yùn)行，將會(huì)導(dǎo)致Idc增大。4.2主變中性點(diǎn)電流的需求定義圖2為將嶺澳和大亞灣核電站的所有出線都裝設(shè)串聯(lián)電容后，在三-廣直流雙極平衡運(yùn)行輸送額定功率3000MW時(shí)發(fā)生單極故障閉鎖、另一極轉(zhuǎn)為單極大地回線輸送1500MW功率的運(yùn)行方式下流過(guò)嶺澳和大亞灣主變中性點(diǎn)電流的研究結(jié)果。由于系統(tǒng)中有自耦變壓器，所以僅在一個(gè)電壓等級(jí)的輸電線路上裝設(shè)串聯(lián)電容并不能限制直流電流通過(guò)自耦變壓器流到另一電壓等級(jí)的線路。研究結(jié)果表明：嶺澳和大亞灣核電站必須在與交流系統(tǒng)相聯(lián)的所有出線上均裝設(shè)串聯(lián)電容器，才能有效地抑制和消除流過(guò)相關(guān)變壓器中性點(diǎn)的直流電流。4.3輸送功率不變的影響因電容器的容抗值與被限制的直流電流大小無(wú)關(guān)，故按在嶺澳和大亞灣4臺(tái)主變的中性點(diǎn)上各裝設(shè)1個(gè)容抗為1?左右的電容器考慮，折算到50Hz工頻，該電容器的數(shù)值為3185μF左右。針對(duì)三-廣直流輸電系統(tǒng)雙極平衡運(yùn)行方式輸送額定功率為3000MW時(shí)發(fā)生單極閉鎖故障后，另一極轉(zhuǎn)為單極大地回線輸送1500MW功率的運(yùn)行方式，計(jì)算分析了Idc的變化過(guò)程，其結(jié)果見(jiàn)圖3。研究結(jié)果表明，在直流輸電系統(tǒng)接地極電流為零（雙極平衡運(yùn)行方式）或保持穩(wěn)定（單極大地回線運(yùn)行方式輸送功率不變）的條件下，Idc為零。因此，采用主變中性點(diǎn)上裝設(shè)電容器的措施可以有效地抑制和消除流過(guò)其中性點(diǎn)的直流電流Idc。當(dāng)直流輸送功率變化導(dǎo)致流過(guò)直流接地極電流發(fā)生變化時(shí)，將有暫態(tài)電流流過(guò)主變中性點(diǎn)，從圖3中可以發(fā)現(xiàn)，在大亞灣的Idc中包含有明顯的交流分量，而在嶺澳的Idc中沒(méi)有交流分量，這是由于中性點(diǎn)電容的放電回路不同，在嶺澳基本上為非振蕩充放電過(guò)程，而在大亞灣為振蕩充放電過(guò)程；Idc躍變的幅值及衰減至零的時(shí)間與直流系統(tǒng)輸送功率變化的大小和快慢相關(guān)，Idc的方向與直流系統(tǒng)增加或減少輸送功率相關(guān)。由以上研究可看出：(1)變壓器中性點(diǎn)上裝設(shè)電阻的措施抑制Idc到允許范圍所需的電阻值非常大，不能保證變壓器中性點(diǎn)有效接地,并對(duì)原有的繼電保護(hù)配置有影響；若在故障時(shí)采用旁路裝置將該電阻旁路，又會(huì)使系統(tǒng)接地阻抗不連續(xù)，從而導(dǎo)致繼電保護(hù)配置復(fù)雜化。另外，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓等一系列問(wèn)題。魁北克電力局對(duì)變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)電阻的方法也做過(guò)研究，結(jié)論與上述結(jié)果一致，最終也沒(méi)有采用這種措施；(2)交流出線上裝設(shè)電阻的措施能將Idc抑制到零，但由于此電容裝設(shè)在高壓線上，造價(jià)很高，因此這種措施從經(jīng)濟(jì)角度看是不適合的。(3)變壓器中性點(diǎn)上裝設(shè)電容的措施也能夠?qū)dc抑制到零，采用該措施的主變中性點(diǎn)裝設(shè)的電容器數(shù)量相對(duì)較少，且可通過(guò)配合簡(jiǎn)單的旁路設(shè)施而不再需要采取特殊的絕緣措施，因此從經(jīng)濟(jì)角度看是可行的。根據(jù)對(duì)以上3種措施的研究及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較可知：在主變中性點(diǎn)上裝設(shè)電容器是抑制和消除流過(guò)主變中性點(diǎn)直流電流最為可行和有效的措施。5在主變中性點(diǎn)安裝電極后的研究5.1電容器及旁路保護(hù)裝置主變中性點(diǎn)裝設(shè)電容后，在主變高壓側(cè)發(fā)生單相接地故障等情況下，主變中性點(diǎn)會(huì)流過(guò)很大的電流，并產(chǎn)生幅值很高的暫態(tài)電壓。當(dāng)電容器兩端電壓超過(guò)一定限值后，可通過(guò)電流旁路保護(hù)設(shè)備動(dòng)作將電容器旁路，以限制中性點(diǎn)電容器上的暫態(tài)電壓幅值，這樣則不需要容量很大的電容器來(lái)承受故障電流，節(jié)省了安裝空間，縮減了成本，也避免了對(duì)主變中性點(diǎn)絕緣的不利影響，確保了變壓器安全可靠地運(yùn)行。在短路故障清除后，電流旁路保護(hù)裝置自動(dòng)返回到動(dòng)作前狀態(tài)，將電容器重新投入運(yùn)行。圖4為主變中性點(diǎn)電容器及相應(yīng)保護(hù)裝置示意圖。圖中，保護(hù)間隙用來(lái)防止當(dāng)電容或其他設(shè)備有故障時(shí)在變壓器中性點(diǎn)出現(xiàn)超過(guò)其絕緣水平的高過(guò)電壓。如果主變中性點(diǎn)電容器損壞或電流旁路保護(hù)裝置發(fā)生故障，則可閉合與之并聯(lián)的旁路刀閘將其旁路，使主變中性點(diǎn)直接接地，然后再打開(kāi)裝置兩端的隔離刀閘，使其與系統(tǒng)隔離，即可對(duì)電容器或電流旁路保護(hù)裝置進(jìn)行維修。在主變中性點(diǎn)裝設(shè)的電容器應(yīng)該滿足連續(xù)運(yùn)行的要求，并保證主變中性點(diǎn)有效接地。因此，電容器及相關(guān)保護(hù)裝置參數(shù)選擇的基本原則如下：(1）電容器容抗值的選擇原則。選擇電容器阻抗值時(shí)應(yīng)同時(shí)滿足：(1)應(yīng)避免在系統(tǒng)中引起工頻或諧波諧振等過(guò)電壓；(2)不論電流旁路保護(hù)裝置是否動(dòng)作，都不影響已投運(yùn)的繼電保護(hù)裝置正確動(dòng)作產(chǎn)生。(2）電流旁路保護(hù)裝置的動(dòng)作的電壓選擇。電流旁路保護(hù)裝置的動(dòng)作電壓應(yīng)高于以下2種電壓的疊加值：(1)2條直流輸電系統(tǒng)同時(shí)處于同極性單極大地回線運(yùn)行、且輸送的直流功率為過(guò)負(fù)荷最大值時(shí)，在中性點(diǎn)電容器兩端產(chǎn)生的直流電壓；(2)在系統(tǒng)正常運(yùn)行工況下，中性點(diǎn)交流電流在電容器兩端產(chǎn)生的交流電壓峰值。(3）電流旁路保護(hù)裝置動(dòng)作后保持時(shí)間的選擇。電流旁路保護(hù)裝置動(dòng)作后，保持電容器被旁路的時(shí)間應(yīng)大于單相接地故障后備失靈保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。(4）電流旁路保護(hù)裝置應(yīng)力承受能力的選擇。該選擇應(yīng)同時(shí)考慮：(1)單相永久接地故障下不成功重合閘引起的對(duì)旁路裝置連續(xù)2次短路沖擊；(2)單相重合閘期間，系統(tǒng)非全相運(yùn)行狀態(tài)下流過(guò)電流旁路保護(hù)裝置的不平衡電流。(5）保護(hù)間隙動(dòng)作電壓的選擇。其動(dòng)作電壓應(yīng)低于主變中性點(diǎn)絕緣水平，但應(yīng)高于電流旁路保護(hù)裝置的動(dòng)作電壓。由于電容器的容抗值與被限制的直流電流大小無(wú)關(guān)，為避免產(chǎn)生鐵磁諧振或其它過(guò)電壓，主變中性點(diǎn)所裝設(shè)的電容器容抗值應(yīng)盡可能小。為便于變壓器中性點(diǎn)直流隔離設(shè)備制造時(shí)選擇電容器，本文研究過(guò)程中取為1.0～1.2?。5.2直流輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行工況下特性嶺澳和大亞灣核電站主變中性點(diǎn)裝設(shè)電容器后，在交直流系統(tǒng)正常運(yùn)行工況下，該電容器兩端仍將存在一定的電位差（電壓）。為了解并給出電流旁路保護(hù)裝置的正確動(dòng)作電壓，確保在各種直流單極大地回線運(yùn)行方式下電流旁路保護(hù)裝置不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)，本文對(duì)該運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的各種嚴(yán)重工況進(jìn)行了仿真并對(duì)嶺澳和大亞灣主變中性點(diǎn)電容器上的直流電壓進(jìn)行了仿真計(jì)算，其結(jié)果列于表3。實(shí)際系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的最嚴(yán)重的運(yùn)行工況是在一直流系統(tǒng)采用單極大地回線運(yùn)行并按最大長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷能力輸送功率時(shí)，另一直流系統(tǒng)發(fā)生一極故障閉鎖另外一極采用與原單極大地回線運(yùn)行線路同極性的單極大地回線運(yùn)行，并按最大長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷能力輸送功率。從表3可見(jiàn)，此時(shí)主變中性點(diǎn)電容器上產(chǎn)生的直流電壓最高為2.470kV。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)直流輸電系統(tǒng)采用單極大地回線運(yùn)行方式時(shí)，流過(guò)變壓器中性點(diǎn)的電流除直流電流外還包含交流電流，其數(shù)值隨著流過(guò)直流接地極電流的增加而增大。根據(jù)貴-廣直流系統(tǒng)調(diào)試的實(shí)測(cè)結(jié)果知，當(dāng)直流接地極電流為600A時(shí)，流過(guò)安-順變壓器中性點(diǎn)的交流電流為11.6A；當(dāng)直流接地極電流增至1.800kA時(shí)，流過(guò)安-順變壓器中性點(diǎn)的交流電流增大至24.8A。因?yàn)闆](méi)有正常運(yùn)行時(shí)流過(guò)嶺澳和大亞灣主變中性點(diǎn)交流電流的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，亦無(wú)相關(guān)的規(guī)定值，故根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果，假定系統(tǒng)正常運(yùn)行工況下流過(guò)主變中性點(diǎn)的交流電流最大值為100A。該電流在容抗為1～1.2?的中性點(diǎn)電容器兩端產(chǎn)生的峰值電壓約為141～170V。將直流電流和交流電流分別在主變中性點(diǎn)電容器上產(chǎn)生的電壓相加，則交、直流系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),主變中性點(diǎn)電容器上的最高電壓約為2.611～2.640kV。因此，為確保在各種直流單極大地回線運(yùn)行方式下電流旁路保護(hù)裝置不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)，建議其動(dòng)作門檻值設(shè)定為2.700kV。5.3主變中性點(diǎn)暫態(tài)電壓分析主變高壓側(cè)發(fā)生單相接地短路故障時(shí)中性點(diǎn)流過(guò)的短路電流最大，因此本文對(duì)嶺澳或大亞灣主變高壓出口發(fā)生單相接地故障進(jìn)行了研究。交流系統(tǒng)發(fā)生接地短路故障時(shí)，短路電流的暫態(tài)分量與發(fā)生短路的時(shí)刻有關(guān)，研究中考慮了故障發(fā)生的最嚴(yán)重的時(shí)刻。表4中數(shù)據(jù)為嶺澳和大亞灣主變中性點(diǎn)未裝設(shè)電容器，主變中性點(diǎn)直接接地時(shí)高壓出口發(fā)生單相接地短路故障后流過(guò)主變中性點(diǎn)電流最大值Idcmax的計(jì)算結(jié)果。變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)電容器后，變壓器高壓側(cè)出口發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，零序電流經(jīng)變壓器一次和二次側(cè)短路阻抗及中性點(diǎn)容抗返回（因勵(lì)磁阻抗Xμ0極大，所以勵(lì)磁阻抗與變壓器二次側(cè)阻抗并聯(lián)時(shí)可忽略不計(jì)）。由于中性點(diǎn)容抗數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于變壓器短路阻抗，所以中性點(diǎn)裝設(shè)電容器后流過(guò)中性點(diǎn)的短路電流應(yīng)比無(wú)電容器時(shí)略高。從嶺澳和大亞灣核電站提供的主變技術(shù)參數(shù)表中可知其中性點(diǎn)的絕緣水平為：短時(shí)工頻耐受電壓為70kV（有效值），雷電沖擊耐受電壓為200kV。而嶺澳和大亞灣主變中性點(diǎn)裝設(shè)電容器后，在系統(tǒng)發(fā)生故障、主變投入或退出運(yùn)行等操作過(guò)程中，將在主變中性點(diǎn)上產(chǎn)生暫態(tài)過(guò)電壓。為了解主變中性點(diǎn)裝設(shè)電容器后的過(guò)電壓水平，以避免造成變壓器損壞，本文對(duì)可能引起最嚴(yán)重的暫時(shí)過(guò)電壓的情況，即：主變高壓出口發(fā)生單相接地短路故障時(shí)主變中性點(diǎn)上的暫態(tài)過(guò)電壓水平進(jìn)行了研究。在嶺澳和大亞灣核電站主變中性點(diǎn)裝設(shè)不同容抗值電容時(shí)，考慮和不考慮電流旁路裝置動(dòng)作的條件下,嶺澳主變高壓出口發(fā)生單相接地故障時(shí)流過(guò)主變中性點(diǎn)短路電流和中性點(diǎn)的暫態(tài)過(guò)電壓的研究結(jié)果列于表5。從表中數(shù)據(jù)可以看出：中性點(diǎn)裝設(shè)的電容器容抗越大，故障時(shí)流過(guò)中性點(diǎn)的短路電流就越大；而中性點(diǎn)上的暫態(tài)過(guò)電壓幅值亦愈高。主變中性點(diǎn)裝設(shè)電容器的容抗為1.2?時(shí)，嶺澳主變中性點(diǎn)上暫態(tài)過(guò)電壓最大峰值udmax為98.97kV（等于70kV有效值）。這已接近嶺澳主變中性點(diǎn)短時(shí)工頻耐受電壓。安裝了電流旁路保護(hù)設(shè)備后，主變高壓出口發(fā)生單相接地短路故障時(shí)流過(guò)中性點(diǎn)的短路電流與中性點(diǎn)的容抗大小無(wú)關(guān)，其電流幅值與中性點(diǎn)無(wú)電容器時(shí)相近；主變中性點(diǎn)上最大的電壓也和中性點(diǎn)的容抗大小無(wú)關(guān)。對(duì)于主變中性點(diǎn)裝設(shè)電容及電流旁路裝置的情況，考慮電流旁路保護(hù)設(shè)備動(dòng)作條件如下：(1）系統(tǒng)正常工況下，中性點(diǎn)電容器投入運(yùn)行；(2）交流系統(tǒng)發(fā)生短路等故障，當(dāng)主變中性點(diǎn)電壓超過(guò)2.7kV時(shí),旁路裝置動(dòng)作（動(dòng)作時(shí)間為μs級(jí)）將電容器旁路，0.35s后電流旁路保護(hù)裝置返回初始狀態(tài)，中性點(diǎn)電容器重新投入運(yùn)行。當(dāng)主變中性點(diǎn)電壓超過(guò)動(dòng)作門檻值后,電流旁路保護(hù)裝置動(dòng)作將中性點(diǎn)電容器旁路。考慮后備失靈保護(hù)設(shè)定時(shí)間，旁路裝置動(dòng)作持續(xù)時(shí)間暫定為0.35s，之后重新將中性點(diǎn)電