變壓器接地保護影響和技術(shù)措施分析

趙福成

摘 要：變壓器接地保護是預(yù)防變壓器短路和接地電阻過大等重要問題的根本措施，對于變壓器穩(wěn)定的運行有著系統(tǒng)性地保障作用。本研究以變壓器接地為中心，分析了變壓器中心點單項接地的影響，闡述了變壓器接地電阻值過大的影響，提供了從技術(shù)和施工兩個環(huán)節(jié)做好變壓器接地保護的措施和要點，希望為穩(wěn)定變壓器接地保護功能，建立變壓器接地保護體系，制定變壓器接地保護措施，實現(xiàn)變壓器接地保護安全有所借鑒和啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：變壓器；接地保護；中心點；單項短路；接地電阻；技術(shù)；施工

中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A

1前言

在經(jīng)濟和社會迅猛發(fā)展的今天，電力的供應(yīng)和安全成為全社會和電力行業(yè)的關(guān)注要點，隨著電力網(wǎng)系統(tǒng)的復(fù)雜和承載負擔的增加，實現(xiàn)電力穩(wěn)定和運行安全的難度越來越高。變壓器接地保護是電力系統(tǒng)安全和功能安全的主要保障，只有變壓器接地保護的功能發(fā)揮，才能夠有效控制電力網(wǎng)功能和安全障礙與威脅的影響，可見加強變壓器接地保護的價值與意義。應(yīng)該從變壓器接地保護的單項短路、接地電阻過大等實際常見問題的分析出發(fā)，確定控制變壓器接地電阻的方法和技術(shù)，以施工和技術(shù)兩個環(huán)節(jié)為主要途徑，控制變壓器接地保護工作的要點，在提升變壓器接地保護工作水平的同時，做到對電力網(wǎng)和變壓器性能穩(wěn)定和功能安全的技術(shù)保障和管理支持。

2單相短路對變壓器接地保護的影響

在電網(wǎng)中運行的變壓器，其一次繞組、二次繞組有著直接的聯(lián)系，為了預(yù)防在系統(tǒng)中高壓側(cè)發(fā)生短路故障而影響到低壓側(cè)的電壓，所以電網(wǎng)中的變壓器通常都需要中性點接地。電網(wǎng)中一旦出現(xiàn)短路故障，將會使得三相發(fā)生不對稱的運行，這樣的話，在變壓器上的中性點將會出現(xiàn)過電壓的情況。

3接地電阻過大對變壓器接地保護的影響

3.1變壓器接地電阻過大的原因

一方面，接地裝置所使用的材料不達標變壓器中性點接地中連接的接地體，在安裝掩埋過程中會出現(xiàn)不正當操作，安裝時也會存在不合理，再加上制造工藝等原因，常常會出現(xiàn)接地體與線頭連接處出現(xiàn)松動，有時候還會受到環(huán)境的影響，如接地體附近的土壤過于干燥等原因，這些情況都可能造成接地體的電阻阻值出現(xiàn)增大的結(jié)果。另一方面，對變壓器接地保護認識不足，沒有在變壓器接地安裝中采用的中性線的截面積較小，當系統(tǒng)中的三相負荷出現(xiàn)不平衡時，中性線上的電流變得太大時會燒斷電線。某些情況下，由于受到較大的外力破壞，接地線被盜或被施工所損壞，都有可能導(dǎo)致接地線電阻過大。

3.2變壓器接地電阻過大的危害

一方面，過大的變壓器接地電阻會造成觸電事故的發(fā)生，這會使相線的絕緣受到損害，比如，當B相接地時，在變壓器的接地線中會有電流，當接地電阻增大時，在接地電阻上分得的電壓相應(yīng)就會越多。若此時出現(xiàn)有人不慎接觸到變壓器外殼、中性線或者變壓器的接地線，將會導(dǎo)致接地電阻和人體形成并聯(lián)電路，此時接地電阻越大，在人體上產(chǎn)生的分壓越大，威脅著人體的安全。當變壓器的中性線與設(shè)備外殼相連接時，保護接地，但是用電設(shè)備對地并不絕緣，這種情況當B相處于接地狀態(tài)時，若不慎接觸到用電設(shè)備外殼，也將會造成觸電事故。另一方面，過大的接地電阻會導(dǎo)致電力網(wǎng)中用電設(shè)備燒毀，若是在電力網(wǎng)三相四線制的變壓器出現(xiàn)中性線斷線，這時將整個變壓器將會出現(xiàn)負載不平衡，負載的接地點會發(fā)生偏移，使得變壓器相電壓升高，損壞變壓器用電設(shè)備，影響變壓器和電力網(wǎng)的穩(wěn)定。

4變壓器接地保護的具體技術(shù)和措施

4.1變壓器接地保護的技術(shù)措施

變壓器接地保護過程中最為常見的顯現(xiàn)是接地區(qū)域電阻率過高，這會影響變壓器接地保護效果，在這樣的環(huán)境中應(yīng)該從經(jīng)濟成本的角度，考慮更換變壓器接地區(qū)域的土壤，通過導(dǎo)電性能良好土壤對高電阻率土壤的置換，來降低接地地段土壤的電阻。在巖石分布較多的區(qū)域進行變壓器接地保護工作要結(jié)合具體的實際，可以考慮在巖石和土壤交替的區(qū)域添加富含導(dǎo)電離子的化學成分，以此來提升變壓器接地區(qū)域土壤的導(dǎo)電性，一般以添加食鹽或草木灰等高電解性化學物質(zhì)，增加接地區(qū)域的通電效果。對于土壤電阻率分布均勻程度不高的區(qū)域，應(yīng)該以閉環(huán)和等距的方式深埋接地體，使變壓器接地保護的有效面積得到擴大，在降低接觸和跨步電壓的同時，維護變壓器接地保護的效果。

4.2變壓器接地保護的施工措施

施工過程是變壓器接地保護的關(guān)鍵時期，也是決定變壓器接地保護效果的重要階段，在施工中應(yīng)該控制接地的材料性質(zhì)，一般變壓器接地保護中選擇鋼結(jié)構(gòu)作為主要材料，鋼結(jié)構(gòu)處理具有硬度高、韌度大等優(yōu)勢，而且還具有取材簡單，接地效果好等優(yōu)勢，是變壓器接地保護應(yīng)該首先考慮的形式。在變壓器接地保護垂直線路中，可以采用鍍鋅或鍍銅的角鋼材料作為接地體，這樣可以對抗深度土壤中腐蝕性物質(zhì)對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕作用。在變壓器接地保護施工中要確保接地極深度>0.8m，要保證變壓器接地保護施工和基礎(chǔ)施工的同時進行，以避免不同時施工給變壓器接地保護線路帶來的牽拉、擠壓而造成的破壞。在變壓器接地保護連接過程中，要以規(guī)定的操作和方式進行連接，要保障連接數(shù)量和導(dǎo)電效率，以實現(xiàn)變壓器接地保護的真正價值與目標。

結(jié)語

變壓器接地保護既是變壓器功能和安全的基本需要，同時也是電力網(wǎng)穩(wěn)定運行的核心基礎(chǔ)，要對變壓器接地保護過程中單項短路、接地電阻、接地結(jié)構(gòu)等存在的問題進行認真的研究與全面地分析，以變壓器接地保護的功能出發(fā)，做好變壓器接地保護裝置的安裝、調(diào)試，實現(xiàn)對變壓器接地保護功能的強化，在有效避免變壓器接地故障和運行問題的技術(shù)和管理背景下，完善變壓器接地保護正常工作和運行的網(wǎng)絡(luò)，進而做到對變壓器和電力網(wǎng)穩(wěn)定與功能的技術(shù)與環(huán)節(jié)保證。

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