電力變壓器的接地保護(hù)技術(shù)探究

孫向前

摘 要：電力系統(tǒng)中，變壓器的主要作用為，依據(jù)電力系統(tǒng)運行狀態(tài)以及各個區(qū)域的用電需求對電壓進(jìn)行自動調(diào)整，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。然而電力系統(tǒng)運行的過程中，受到多種因素的影響很容易出現(xiàn)短路問題，對供電質(zhì)量與供電效率帶來較大影響，此時就突出了變壓器接地保護(hù)技術(shù)的重要性。因此要想保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，就必須加大對變壓器接地保護(hù)技術(shù)的重視。文中就從變壓器的接地要求入手，對變壓器接地保護(hù)技術(shù)的要點內(nèi)容進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：變壓器;接地保護(hù);技術(shù)要點

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.155

電能能源作為社會生產(chǎn)活動的重要能源之一，其發(fā)展水平直接關(guān)系到社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。在這種發(fā)展形勢下，社會各界對電力企業(yè)的發(fā)展給予了足夠的關(guān)注。電力企業(yè)要想實現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展，就必須采取有效的措施，提升電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量與可靠性，為人們提供安全高效的電能供應(yīng)。而變壓器接地保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用可以有效降低故障問題的發(fā)生幾率，從而達(dá)到提升電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的目的?；诖耍覀冃枰獙ψ儔浩鹘拥乇Ｗo(hù)技術(shù)加大研究力度。

1 變壓器接地的要求

我國當(dāng)前的低壓配電系統(tǒng)中，接地方式以中性點接地為主，這就意味著，變壓器、避雷器、低壓繞組以及配電變壓器的外殼等裝置使用同一個接地裝置。我國電力安全運行方面的相關(guān)規(guī)定中明確指出，對于不同容量的變壓器來說，接地電阻的限制也存在一定的差異，例如，容量為100kV·A以下的變壓器，要求其接地電阻在10Ω以內(nèi)，而對于容量為100kV.A以上的變壓器，則要求其接地電阻在4Ω以內(nèi)。一般而言，當(dāng)配電變壓器出現(xiàn)接地問題或者電阻值與規(guī)定需求不符時，便會對設(shè)備的運行安全形成較大威脅。但是，現(xiàn)階段所采用的接地保護(hù)系統(tǒng)并不會由于發(fā)現(xiàn)故障問題而斷電，致使這些接地問題時常被人們忽略，這不僅會造成設(shè)備損壞，還會對作業(yè)人員的安全性帶有一定影響。為此，電力企業(yè)在后續(xù)的發(fā)展中，需要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，對待配電變壓器的接地保護(hù)問題。

（1）對土壤條件的要求：由于電阻值對接地裝置的應(yīng)用性能具有較大的影響，為此，在進(jìn)行接地裝置安裝時，需要考慮到區(qū)域內(nèi)的電阻值問題。一般要求，將接地裝置安裝在電阻值較小的區(qū)域內(nèi)，使其接地電阻與土壤電阻呈現(xiàn)正比關(guān)系，從而保證接地裝置的運行質(zhì)量。

（2）對接地材料和規(guī)格的要求：對于接地裝置材料的選擇，應(yīng)該優(yōu)先選用自然接地。主要表現(xiàn)為電力廠房的鋼筋結(jié)構(gòu)和各類管道。需要特別注意的是，需要確保接地部分的可靠性。

（3）人工接地連接要求：對于水平接地裝置來說，為了保證接地質(zhì)量，需要采取人工干預(yù)的方式，對接地裝置進(jìn)行合理焊接。

（4）人工接地敷設(shè)要求：對于接地極敷設(shè)深度的有效確定，不僅能夠減少電阻值，還能確保接地質(zhì)量。然而，深埋接地極的操作會加大施工的難度，同時也會增加一定的施工成本投入。為此，需要在保證電阻值的基礎(chǔ)上，對其深度有效設(shè)計。根據(jù)人工接地施工的經(jīng)驗，將其深度控制在0.6-0.8m為宜。

2 變壓器接地保護(hù)技術(shù)要點闡述

2.1 TN—C系統(tǒng)中需要注意的問題

對于TN—C系統(tǒng)來說，一般是將變壓器和避雷器通用一個接地裝置，在這種應(yīng)用制式中，為了避免爆炸問題的發(fā)生，需要盡量將外殼單獨接地。需要特別注意的是，在容易發(fā)生爆炸隱患的作業(yè)區(qū)域，應(yīng)盡量避免使用中性點接地方式進(jìn)行接地保護(hù)，從而保證不會由于各個相線的接觸所產(chǎn)生的火花造成火災(zāi)隱患或者爆炸風(fēng)險。

2.2 接地極材質(zhì)的選擇

對于接地極材質(zhì)的選擇，除了需要考慮到接地保護(hù)性能之外，還需要考慮到接地極的使用壽命問題。鑒于鋁材在土壤中極易發(fā)生腐蝕反應(yīng)，如果采用鋁材作為接地極材料必定會對接地極的使用壽命造成影響，為此，應(yīng)避免采用鋁制接地極。

2.3 變壓器低壓側(cè)中性點接地

在變壓器接地保護(hù)裝置安裝時，對于低壓側(cè)中性點接地的施工，實際上就是為了保證電力施工的安全性，避免發(fā)生短路現(xiàn)象對施工人員人身安全帶來影響，為此，又可被稱為是工作接地。其作為主要表現(xiàn)為兩個方面：一方面為降低一相接地的危險性。采取中性點不接地的方式實行接地保護(hù)，一旦發(fā)生接地故障問題時，接地中性線和設(shè)備外殼中的電壓對地，但是無法有效導(dǎo)入地下，致使施工人員在接觸到電壓之后會對自身安全造成較大影響。且由于電壓無法得到有效疏導(dǎo)，接地故障維持的時間越長，所積蓄的電壓也就越多，對施工人員人身安全的影響較大。而在采用中性點接地方式進(jìn)行接地保護(hù)時，在發(fā)生接地故障之后，中性線可以將外殼的電壓值控制在安全范圍之內(nèi)，從而保證作業(yè)安全;另一方面表現(xiàn)為降低高壓竄入低壓的危險問題。在中性點接地的狀況下，一旦發(fā)生高壓進(jìn)入低壓線圈且對其造成擊穿反應(yīng)，必定會引發(fā)高壓系統(tǒng)的接地故障問題。針對此類問題，可以依據(jù)接地電阻的特點，對其電壓進(jìn)行調(diào)整，使其形成分壓回路，從而降低外殼的電壓值，保證作業(yè)人員的人身安全。

2.4 重復(fù)接地

在特定的作業(yè)環(huán)境下，可以采取重復(fù)接地的方式，來提升接地保護(hù)裝置的應(yīng)用效果。對于戶外的架空線路以及終端來說，可以在其零線上設(shè)置多處接地位置，一般在200m的范圍內(nèi)便需要存在一處接地保護(hù)。另外，在高低壓線路的輻射作業(yè)中，其兩端的零線也需要采取重復(fù)接地的方式實行接地保護(hù)。對于電網(wǎng)車間內(nèi)的設(shè)備外殼處的零線在必要的時候也可以采取重復(fù)接地的方式。

3 結(jié)語

變壓器的運行質(zhì)量直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的運行可靠性，為了保證電力系統(tǒng)安全高效運行，就必須采取有效的措施保證變壓器設(shè)備的運行效率。而接地保護(hù)技術(shù)的有效應(yīng)用不僅能夠降低設(shè)備故障問題的發(fā)生幾率，還可以有效提升電力系統(tǒng)相關(guān)施工作業(yè)的安全性，對電力企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展具有積極意義。文中圍繞變壓器接地保護(hù)技術(shù)的要點內(nèi)容和作業(yè)要求進(jìn)行分析，希望可以進(jìn)一步提升變壓器在電力系統(tǒng)運行中的應(yīng)用效果，為電力企業(yè)的健康發(fā)展提供保障。

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[2]田偉，劉更，原宇光等.基于站域保護(hù)的變壓器中性點地刀智能切換技術(shù)研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44（21）：170-175.

作者簡介：孫向前（1981-），男，陜西子長人，本科，工程師，從事電氣工程及實踐教學(xué)研究。