淺析配電變壓器高壓側接地故障時的過電壓及防護

呂 樊

（國網湖北省電力有限公司襄陽供電公司檢修分公司，湖北 襄陽 441000）

在現(xiàn)代化社會的發(fā)展過程中，電力資源得到了廣泛的應用。人們在工業(yè)生產及生活中對電力資源的依賴性越來越大，電力資源已經成為人們生活中必不可少的一部分。變壓器是火力發(fā)電廠十分重要的組成部分，當前配電變壓器高壓側接地故障時的過電壓及防護問題成為相關學者研究的重點與熱點。隨著熱控保護系統(tǒng)的成熟發(fā)展，接地系統(tǒng)電阻阻值不穩(wěn)定，在變壓器工作時會產生大量熱量，嚴重影響著變壓器的使用壽命與性能。因此，文章配電變壓器高壓側接地故障時的過電壓及防護進行分析具有現(xiàn)實意義。

1 配電變壓器高壓側接地故障問題分析

隨著我國經濟的發(fā)展，電力企業(yè)進入了發(fā)展的嚴峻時期，在電力企業(yè)生產過程，配電變壓器是它的核心與關鍵，也就是說只有保證配電變壓器質量才可以為電力企業(yè)生產與經營的順利開展奠定良好基礎。它是組成產品以及半成品的最基本元素，隨著科學技術與節(jié)能環(huán)保理念的不斷深入與發(fā)展，使得配電變壓器如雨后春筍般出現(xiàn)，種類繁多，功能各異，被廣泛應用到電力生產領域中。而這些配電變壓器的運輸、存儲以及供應等各個環(huán)節(jié)都由電力企業(yè)承擔。當前我國配電變壓器系統(tǒng)運行方面還仍然存在著許多問題，例如故障原因不清楚，維修不及時等。因此，對配電變壓器高壓側接地故障問題進行分析，對于保證配電變壓器系統(tǒng)運行中的安全性以及穩(wěn)定性具有重要意義。

（1）配電變壓器高壓側接地設備落后。

現(xiàn)階段，由于高壓側接地設備經常暴露在室外，也就是說電氣控制系統(tǒng)在運行過程中依舊會出現(xiàn)故障，經常會出現(xiàn)破損情況，不僅減少高壓側接地設備設備的使用壽命，而且電力行業(yè)的發(fā)展也有著負面的影響。因此，為了防止配電變壓器高壓側接地故障問題，必須做好高壓電氣設備的絕緣線的管理與監(jiān)督工作，一旦出現(xiàn)故障或者其他問題，及時采取針對性措施。為了保證配電變壓器高壓側接地設備可以安全與穩(wěn)定的使用，必須要明確電氣控制系統(tǒng)在實際的運行過程中容易出現(xiàn)的故障問題。總體來說，我國配電變壓器高壓側接地工作中還是存在諸多故障問題，電源相缺故障是一種常見的現(xiàn)象，這種故障主要就是因為電源設計與安裝出現(xiàn)的故障，導致電源部件的損壞或者電源的絕緣線損壞，最終導致電源相互之間發(fā)生故障。配電變壓器高壓側接備落后常常出現(xiàn)各種故障，高壓側單相連接時接地極上最高電壓不超過50V，造成中斷電源供應，造成電氣控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。也就是說電氣設備出現(xiàn)故障的因素都很多，比如絕緣線破損嚴重威脅著人們的人身安全，所以需要盡快尋找解決辦法，以免造成巨大的傷害與損失[1]。

（2）電氣自動化系統(tǒng)集成化程度不高。

電氣自動化控制設備應用中，由于我國電氣工程自動化系統(tǒng)集成化發(fā)展還不夠完善，相關研究人員缺乏創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力，加上其獨特的精密性以及特殊性很容易受到外界因素的影響，比如溫度的變化、濕度的跌漲以及氣壓的大小等，與發(fā)達國家電氣工程自動化系統(tǒng)還存在較大差異，并且影響電氣自動化系統(tǒng)正常運行的因素多種多樣，也就是說任何一個因素都直接影響著電氣自動化控制設備運行的穩(wěn)定性與安全性，并且影響著電氣自動化控制設備的使用效能，甚至引起一系列安全事故。低壓側為IT系統(tǒng)時，其變電所接地與用電設備外露可導電體的接地連接方式出現(xiàn)問題，當變壓所接地電阻難以降低大到相應數值時，以致變大所中各外露可導電體上因為高壓側一相接地而出現(xiàn)高于50V的對地電壓。目前，世界各國電氣工程自動化系統(tǒng)都朝著集成化方向發(fā)展，但是我國電氣工程自動化系統(tǒng)集成化起步較晚，對于電氣工程自動化系統(tǒng)集成化技術研究與實踐研究還不夠成熟，因此，還需要加強電氣工程自動化系統(tǒng)集成化的研究力度[2]。

2 配電變壓器高壓側接地故障防護措施分析

（1）PLC控制系統(tǒng)檢測技術

隨著工業(yè)自動化與信息化程度的不斷提高，PLC的使用已經越來越廣泛，它是在繼電器和計算機控制基礎之上的一種新型技術成果，也就是說PLC是在計算機技術與信息技術基礎之上開發(fā)出來的。PLC控制系統(tǒng)與繼電器和接觸器控制裝置相比較，具有無法比擬的優(yōu)越性，而且具有較為完善的控制功能。PLC控制系統(tǒng)對環(huán)境的要求也比較低，抗干擾能力強，可以適用原料場惡劣的環(huán)境。PLC的輸入端與輸入信號設備相連接，將接受輸出信號、執(zhí)行控制任務的執(zhí)行元件與PLC輸出端相連接，然后在輸入設備和輸出設備之間通過PLC程序來實現(xiàn)控制。不僅提高可靠程度，還簡化了設備的接線，只需要利用輸入信號和相關設備就可以實現(xiàn)配電變壓器運行各個環(huán)節(jié)的監(jiān)督與控制。而且，PLC控制系統(tǒng)還具有診斷功能，可以快速判斷配電變壓器故障出現(xiàn)的原因與位置，然后采用針對性措施進行處理?，F(xiàn)在，在很大大型電力企業(yè)中被廣泛應用。

（2）優(yōu)化配電變壓器的節(jié)能設計

為了減少配電變壓器高壓側接地故障，必須重視變壓器的設計環(huán)節(jié)，將科學發(fā)展觀真正貫徹到電氣工程設計與應用的各個環(huán)節(jié)，統(tǒng)籌兼顧，在科學重發(fā)展觀的指導之下采用科學合理的方案不斷優(yōu)化變壓器設備的性能，也就是說只有保證設計的合理性與科學性，才可以減少變壓器高壓側接地故障。在設備的采購方面要注意選擇性能優(yōu)良、節(jié)能環(huán)?；蛘吖?jié)能減排的變壓器，并電氣設備的生產廠的合格證明，規(guī)格、標注型號以及電壓等主要參數進行深入分析與考量，過必須考慮到該生產廠家是否有資格或者能力來生產該種型號的產品，優(yōu)化變壓器的節(jié)能設計，保證其能源和動力的滿足，促進電氣工程的可持續(xù)發(fā)展[3]。

（3）改進與完善變壓器設備，加強質量監(jiān)督與管理。

在電氣自動化企業(yè)中，只有不斷提高變壓器的質量，才可以保證變壓器的安全運行。就變壓器是否通過相關的鑒定進行嚴格監(jiān)督，如果盲目的使用必然會導致設備運行過程中存在一定的安全隱患，不僅造成人員的安全事故問題，而且還會增加維修的費用，最終使人們的利益受到損害。而電氣自動化技術是指利用電氣設備與電氣技術實現(xiàn)順序控制與時間控制，其核心辦法就是科學地改進電氣設備、加強質量監(jiān)督與管理，綜合分析變壓器控制設備的類型與運行要求，在根本上提高了設計的精準度，減少配電變壓器高壓側接地故障。

3 結語

隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展,各行各業(yè)也得到了快速的發(fā)展，尤其是我國的電力行業(yè)。高壓側接地設備是電力行業(yè)的發(fā)展的基礎與前提。當前配電變壓器高壓側接地工作還存在一定問題，導致高壓側接地設備出現(xiàn)很大故障，一定程度上影響企業(yè)生產運用效率和管理水平。文章從多個角度與層面就配電變壓器高壓側接地故障時的過電壓及防護進行深入分析，以此保證配電變壓器運行的穩(wěn)定性與安全性，減少故障發(fā)生的幾率，促進電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。