1 概况

　　为避免在110kV及220kV有效接地系统中偶然形成局部不接地系统，并产生较高的工频过电压。对可能形成的这种局部系统，低压侧有电源的110kV及220kV变压器不接地的中性点要装设间隙。因接地故障形成局部不接地系统时该间隙动作;系统以有效接地方式运行发生单相接地故障时间隙不动作。当变压器中性点绝缘的冲击耐受电压偏低时，还应在间隙旁并联金属氧化物避雷器。

　　近几年中性点保护间隙和避雷器并联成套设备(有些还带接地隔离开关)的制造正在初步形成规模，各企业对设备制造的理论依据各有不同，但实际产品都存在两个常见问题。

　　(1)放电间隙与避雷器的分工配合不理想。

　　(2)间隙放电后烧损严重，往往一两次工作就完全变形无法继续使用。

　　2 解决方法

　　松邦电气依据多年制造维护经验，并结合具体试验，对出现的上述问题进行了如下思考和改进。

　　变压器中性点产生过电压常见以下几种情况：

　　(1)系统发生单相接地故障

　　出现这种情况时，依据从故障点看的系统零序电抗和正序电抗，可以计算出在不接地中性点上的过电压数值。

　　(2)形成局部不接地系统且变压器低压侧有电源

　　出现局部不接地系统(如系统发生接地故障跳闸，故障保留在局部系统中)，变压器中性点电压将可能升高到相电压。

　　(3)雷电过电压

　　出现感应雷或侵入雷，导致瞬间冲击形式的过电压。

　　(4)其它断线过电压

　　如导线意外断落，断路器意外拒动作等造成的过电压。这类过电压主要为谐振形式。

　　分析上面的四种主要形式的过电压，显然雷电过电压需要避雷器来工作吸收。由于避雷器(目前都采用MOA)存在无法吸收持续能量的问题，其它形式的过电压不能靠避雷器来吸收。

　　单相接地产生的中性点电压升高，其值不高，可按下式估算：

　　式中：分别为从故障点看进去的系统零序电抗和正序电抗;

　　为系统最高运行相电压。

　　这个过电压是变压器中性点绝缘能力可以承受的，不需要特别的设备进行保护。

　　而对于前面归纳的第二和第四两类过电压，才是需要间隙来保护的。由于这两类过电压都是幅值变化大，持续时间比较长的，无法归纳出精确的保护点，所以一般设计上都按照间隙工频放电电压不大于其保护的变压器中性点工频绝缘水平(工频1min耐受值)来设计间隙的工频击穿值。

　　(5)还需要分析间隙冲击放电范围，以及避雷器的工频耐受能力，以实现比较好的配合。

　　通过上面分析的变压器中性点保护间隙和避雷器成套设备的选型原则，大致了解厂家设计此类设备的计算过程。从理论上说，这个设计是可靠的，安全性能比较好。但是为什么实际使用中却出现烧间隙问题?通过对多年实践经验的总结，认为是材料和间隙形式的缺陷导致实际使用效果远不如理论。

　　前些年没有出现这类成套设备，变电站多采用自己采购配件(隔离开关、避雷器、绝缘支柱)，现场用两根金属棒按电力规程要求拉开合适的距离，做成一个棒-棒间隙，用来进行变压器中性点保护。这个办法虽然简单，但是还是有一些效果。有时出现间隙不正常放电或者烧损，一般也解释成安装单位(不是避雷器厂)，对绝缘配合理论理解不深刻，导致间隙和变压器的配合、与避雷器的配合设计有误。

　　但是现在由专门做过电压保护设备的企业，按严格的绝缘配合计算设计的变压器中性点保护间隙成套设备，依然不时出现烧间隙的问题，这恐怕已经不是绝缘配合理论理解不深刻的问题，我们要思考更深层次的因素。结合生产实践，认为依然出现这些问题，是间隙形式的不合理造成的。