我國電力系統(tǒng)一般分以下幾個(gè)電壓等級(jí):超高壓500KV為跨省際區(qū)域的主網(wǎng)架,高壓220KV為省內(nèi)區(qū)域性輸電網(wǎng)(現(xiàn)在發(fā)達(dá)地區(qū)正向500KV發(fā)展),高壓110KV為縣級(jí)網(wǎng)的主供系統(tǒng)(發(fā)達(dá)地區(qū)已200KV和110KV同時(shí)并存),中壓35KV為縣以下區(qū)級(jí)小網(wǎng)架,或一個(gè)城鎮(zhèn)的主網(wǎng)架,中壓10KV(有的大型企業(yè)內(nèi)部用10KV或6KV)為街道和農(nóng)村的主配電線路,以下全是用戶變壓器了。
我們知道工作接地能“降低電氣設(shè)備和電力線路的設(shè)計(jì)絕緣水平,降低電力設(shè)備的投資”。在低壓系統(tǒng)感覺不是很明顯,但在高壓和超高壓系統(tǒng)就會(huì)有一個(gè)可觀的數(shù)據(jù)了,如220KV系統(tǒng)的線電壓是220KV,如果有了中性點(diǎn)的工作接地,其相對(duì)地的電壓只有127KV了,同樣,500KV超高壓系統(tǒng)的對(duì)地電壓可降到290KV了,看上去快只有一半稍多點(diǎn),這對(duì)輸變電設(shè)備的絕緣要求和成本投入上會(huì)減少很多。
從這方面考慮,我國的高壓和超高壓輸變電系統(tǒng)是中性點(diǎn)直接接地的大接地電流系統(tǒng)。為了做到中性點(diǎn)直接接地,那么主變?cè)谶@個(gè)電壓等級(jí)的繞組必須是Y接法。
為了解決三次諧波的問題,一般(大型輸電)變壓器都會(huì)有一組Δ繞組(有的本身就不裝輸出端,空繞組,作用就是抵消三次諧波)。
在中壓系統(tǒng)(35KV~6KV)是個(gè)中間過程的電壓等級(jí),設(shè)置這個(gè)電壓等級(jí)的目的是,一是有這個(gè)中間電壓后,對(duì)系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置可多幾關(guān)(下面有故障,在這個(gè)電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)上可調(diào)整和分配負(fù)荷與供電設(shè)備的利用),二是用電負(fù)荷不是很大,距離較遠(yuǎn),環(huán)境且不是很好的山區(qū)供電較適宜,從運(yùn)行上考慮,為了減小故障對(duì)系統(tǒng)的影響,采用了高阻接地系統(tǒng)。
用了高阻接地系統(tǒng)后,就沒有對(duì)主變繞組要用Y接法的要求了,所以,變壓器在中壓繞組Δ接法的占絕大多數(shù)。
高壓系統(tǒng)大型主變都有Y繞組后,且中性點(diǎn)正常情況下且接近“0”電位,給高壓(超高壓)設(shè)備的保護(hù)提供了方便:
一般中壓及以下電壓的變壓器保護(hù)中,最難解決的是“繞組匝間短路”,如果能把大型主變每相繞組的頭尾都引出來,就可以“分相差動(dòng)”保護(hù)了,匝間短路的問題也解決了。變壓器繞組分相保護(hù)就是輸入與輸出各自有差動(dòng)用CT。
因?yàn)槊肯嗬@組(兩頭有電流互感器)分相差動(dòng)后,當(dāng)一相繞組發(fā)生匝間短路時(shí),同一相的感應(yīng)電勢(shì)(電流)可作比較,如輸入側(cè)故障,則輸出側(cè)電流往小變化,輸入側(cè)且往大變化。如輸出側(cè)故障,則輸出側(cè)電流往小變化,輸入側(cè)也是往大變化??梢钥闯?,不管哪側(cè)匝間短路,都是輸入電流變大,輸出電流且變小!