變壓器中性點(diǎn)經(jīng)避雷器接地運(yùn)行應(yīng)注意的事項(xiàng)

察國(guó)強(qiáng)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，電力能源已經(jīng)成為我國(guó)工業(yè)發(fā)展和人民生活不可缺少的能源。近些年我國(guó)供電企業(yè)也在大量建設(shè)供電站，不斷滿足人民的日常需求，但是在這個(gè)過程中也出現(xiàn)了許多電力事故，這些電力事故中變壓器事故占據(jù)了很大一部分。眾所周知，供電廠經(jīng)過各種形式將電能生產(chǎn)出來后還要經(jīng)過變壓器的轉(zhuǎn)換，不論高壓變壓器還是低壓變壓器，它們的工作原理都是大致相同的。傳統(tǒng)生產(chǎn)中變壓器的生產(chǎn)不注重防雷設(shè)備的安裝，這就導(dǎo)致了這些年在電網(wǎng)運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變壓器遭雷擊損壞或者人員觸電事故，這也引起了供電企業(yè)的高度重視。針對(duì)這些問題變壓器廠做了大量實(shí)驗(yàn)，針對(duì)變壓器的特性做了各項(xiàng)比較。結(jié)果表明在變壓器中性點(diǎn)安裝避雷器會(huì)大大降低變壓器事故的發(fā)生，今天本文就詳細(xì)分析下變壓器中性點(diǎn)在電網(wǎng)運(yùn)行過程中經(jīng)常發(fā)生哪些故障？接下來我就利用案例的形式來分析下避雷器在電網(wǎng)運(yùn)行過程中發(fā)生爆炸的主要原因，供電企業(yè)對(duì)這些問題作出研究分析，確保在變壓器中性點(diǎn)經(jīng)避雷器接地運(yùn)行中應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)，進(jìn)一步完善變壓器正常運(yùn)行。

一、引言

在傳統(tǒng)變壓器中并沒有在中性點(diǎn)位置安裝避雷器之類的裝置，這也導(dǎo)致近些年經(jīng)常會(huì)發(fā)生變壓器損壞事故。供電企業(yè)在近些年對(duì)這種問題提出了分析意見，并針對(duì)變壓器接地與不接地做出了比較，研究討論是否應(yīng)該在變壓器中性點(diǎn)安裝避雷器裝置？在做了大量研究實(shí)驗(yàn)后表面在變壓器中性點(diǎn)陸續(xù)安裝避雷器的確起到了有效作用，可以防止雷擊事故。

二、研究變壓器中性點(diǎn)直接接地的危害

根據(jù)研究表面在電網(wǎng)運(yùn)行過程中如果將變壓器中性點(diǎn)直接接地會(huì)造成嚴(yán)重的危害，其中主要包括三個(gè)方面，首先對(duì)于變壓器中單相接地時(shí)造成了單相短路，在單相短路時(shí)變壓器內(nèi)流過的電流很大，這樣就會(huì)引起變壓器打火，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。其次由于供電電纜一般都是埋在地下，這樣就會(huì)造成電纜的高低不一致，人在不小心接觸時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電源回路，直接導(dǎo)致人員傷亡，這主要是由于觸電電流相對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)來講大許多倍。再次變壓器的接地點(diǎn)存在高電位，這些高電位有時(shí)會(huì)存在電流，有可能引發(fā)電雷管超前引爆。如果發(fā)生這些問題后果都是十分嚴(yán)重的。該文原載于中國(guó)社會(huì)科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)》雜志http：//www.ems86.com總第539期2014年第07期-----轉(zhuǎn)載須注名來源對(duì)于中性點(diǎn)直接接地的連接方式，一旦發(fā)生系統(tǒng)中一相接地而出現(xiàn)除中性點(diǎn)外的另一個(gè)接地點(diǎn)，則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的短路。這時(shí)就會(huì)對(duì)周圍的易燃?xì)怏w造成一個(gè)燃燒環(huán)境，也會(huì)對(duì)人員安全造成嚴(yán)重威脅。

三、變壓器中性點(diǎn)避雷針爆炸的原因分析

大氣過電壓。在我國(guó)很多地區(qū)都存在著多雷地區(qū)，在這些地區(qū)經(jīng)常會(huì)發(fā)生雷雨天氣，如果存在電力設(shè)施建設(shè)，就會(huì)對(duì)電力設(shè)施造成嚴(yán)重的威脅。因?yàn)楦淖冏儔浩髦行渣c(diǎn)的接地方式，將會(huì)增加雷電擊中的幾率，當(dāng)高壓電網(wǎng)被雷擊中時(shí)首先是高壓避雷器會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，其次是低壓架設(shè)線路做出反應(yīng)。但是在大多數(shù)變壓器中的中性點(diǎn)的避雷器接地方式上也存在著不同，這也會(huì)影響著大氣過電壓。因此最好在變壓器中性點(diǎn)安裝避雷器，同時(shí)采用接地的方式，將雷擊的作用力傳輸給大地，這也就減少了變壓器承受的雷擊能力，防止了變壓器過電壓事故的發(fā)生。

由于諧振過電壓而引起避雷器爆炸。在電網(wǎng)線路中，如圖a 所示的一個(gè)單向電網(wǎng)，電源側(cè)的變壓器B1，其中性點(diǎn)是接她的，而負(fù)載側(cè)的變壓器B2，其中性點(diǎn)是不接地的，在中性點(diǎn)裝有避雷器。當(dāng)斷路器K1、K2 由于機(jī) 構(gòu)失靈或三相合、 跳閘時(shí)不同步，例如 斷路器K1的A相合上 ，而B、C兩相尚未接通時(shí)，在此瞬時(shí)就出現(xiàn)了如圖中b 所示的不對(duì)稱運(yùn)行情況。這耐系統(tǒng)的等值電路如圖中c 所示。從圖c中可看 出，電路中相當(dāng)于變壓器的電感L 與線路的線間電容C并聯(lián)后，再與線路零序 電容串聯(lián)而構(gòu)成回路。在C值較小的 情況下，可以認(rèn)為是L與C串聯(lián)，若它們配合得當(dāng)，這樣就會(huì)產(chǎn)生鐵磁共振 。

單向供電網(wǎng)不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)的等效電路圖

由于單相接地過電壓而導(dǎo)致避雷針發(fā)生爆炸。在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，變壓器的中性點(diǎn)在不接地時(shí)，由于某些原因容易造成單相接地故障，這主要是由于變壓器中性點(diǎn)的相位發(fā)生移動(dòng)，這就造成變壓器參數(shù)的改變。但是在變壓器中性點(diǎn)安裝避雷針后就大大減少了這種相位之間的影響因素，也不會(huì)產(chǎn)生電弧，降低了變壓器發(fā)生爆炸的幾率。

四、變壓器中性點(diǎn)經(jīng)避雷器接地運(yùn)行的改進(jìn)措施

在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，為了防止變壓器系統(tǒng)斷線運(yùn)行，就必須對(duì)變壓器進(jìn)行操作機(jī)構(gòu)的完善，從而提高變壓器檢修質(zhì)量，使斷路器開合時(shí)應(yīng)使三相觸頭達(dá)到同步接觸，以防中性點(diǎn)電位三相升高，防止引起鐵磁共振。我國(guó)很多變壓器用110KV少油式開關(guān)， 每次大修后均進(jìn)行同期洼測(cè)量，就是采用同期指示燈技同期，其標(biāo)準(zhǔn)采用“導(dǎo)則”中的規(guī)定：即同相不同時(shí)閉合不大于2 毫米，三相不同時(shí)閉合不大于3 毫米。

對(duì)于避雷針等級(jí)的選擇。由于滅弧電壓和工頻放電電壓直接影響著變壓器中性點(diǎn)是否產(chǎn)生爆炸，所以在我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行過程中通常都是采用F2-60避雷器，這樣不僅可以減少單相接地避雷針爆炸的因素，也可以提高變壓器中性點(diǎn)的絕緣等級(jí)。其次就是采用F2-40避雷器，這種避雷器可以保護(hù)變壓器中其他電氣設(shè)備的安全，而且距離變壓器端部有一定的安全距離。這有利于變壓器中性點(diǎn)避雷針在接地運(yùn)行過程中發(fā)揮防雷作用，確保變壓器的安全運(yùn)行。

變壓器中性點(diǎn)避雷針的安裝要求。在安裝避雷器時(shí)，要選擇在高壓熔斷器與變壓器間進(jìn)行安裝；在我國(guó)近些年研制的變壓器避雷器防雷接地引下線中，基本都采用“三位一體”的接地方法。這樣就將配電變壓器金屬外殼，避雷器接地引下線與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)共同與接地裝置連接在一起，起到了防雷的效果；在我國(guó)很多多雷地帶，供電企業(yè)都采用多安裝一族低壓避雷器，主要是安裝在變壓器低壓側(cè)出線的地方。

對(duì)于傳統(tǒng)變壓容易發(fā)生雷擊事故的問題，供電企業(yè)也進(jìn)一步作出了研究分析，在新型變壓器中性點(diǎn)安裝了避雷器，并且采用了接地運(yùn)行的方式投入電網(wǎng)運(yùn)行中，減少了變壓器毀壞的幾率。

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山東鄄城縣供電公司）