电力变压器的接地保护技术探究杨雪东

电力变压器的接地保护技术探究杨雪东

杨雪东1吴保金2张国栋3

（牡丹江水力发电总厂黑龙江省牡丹江市157000）

摘要：变压器的运行质量直接关系到电力系统的运行可靠性，为了保证电力系统安全高效运行，就必须采取有效的措施保证变压器设备的运行效率。而接地保护技术的有效应用不仅能够降低设备故障问题的发生几率，还可以有效提升电力系统相关施工作业的安全性，对电力企业的健康稳定发展具有积极意义。文中围绕变压器接地保护技术的要点内容和作业要求进行分析，希望可以进一步提升变压器在电力系统运行中的应用效果，为电力企业的健康发展提供保障。

关键词：电力变压器；接地保护；技术研究

引言

电能能源作为社会生产活动的重要能源之一，其发展水平直接关系到社会经济的发展水平。在这种发展形势下，社会各界对电力企业的发展给予了足够的关注。电力企业要想实现进一步发展，就必须采取有效的措施，提升电力系统的运行质量与可靠性，为人们提供安全高效的电能供应。而变压器接地保护装置在电力系统中的应用可以有效降低故障问题的发生几率，从而达到提升电力系统运行稳定性的目的。基于此，我们需要对变压器接地保护技术加大研究力度。

1变压器接地的要求

我国当前的低压配电系统中，接地方式以中性点接地为主，这就意味着，变压器、避雷器、低压绕组以及配电变压器的外壳等装置使用同一个接地装置。我国电力安全运行方面的相关规定中明确指出，对于不同容量的变压器来说，接地电阻的限制也存在一定的差异，例如，容量为100kV•A以下的变压器，要求其接地电阻在10Ω以内，而对于容量为100kV．A以上的变压器，则要求其接地电阻在4Ω以内。一般而言，当配电变压器出现接地问题或者电阻值与规定需求不符时，便会对设备的运行安全形成较大威胁。但是，现阶段所采用的接地保护系统并不会由于发现故障问题而断电，致使这些接地问题时常被人们忽略，这不仅会造成设备损坏，还会对作业人员的安全性带有一定影响。为此，电力企业在后续的发展中，需要以严谨的态度，对待配电变压器的接地保护问题。

（1）对土壤条件的要求：由于电阻值对接地装置的应用性能具有较大的影响，为此，在进行接地装置安装时，需要考虑到区域内的电阻值问题。一般要求，将接地装置安装在电阻值较小的区域内，使其接地电阻与土壤电阻呈现正比关系，从而保证接地装置的运行质量。

（2）对接地材料和规格的要求：对于接地装置材料的选择，应该优先选用自然接地。主要表现为电力厂房的钢筋结构和各类管道。需要特别注意的是，需要确保接地部分的可靠性。

（3）人工接地连接要求：对于水平接地装置来说，为了保证接地质量，需要采取人工干预的方式，对接地装置进行合理焊接。

（4）人工接地敷设要求：对于接地极敷设深度的有效确定，不仅能够减少电阻值，还能确保接地质量。然而，深埋接地极的操作会加大施工的难度，同时也会增加一定的施工成本投入。为此，需要在保证电阻值的基础上，对其深度有效设计。根据人工接地施工的经验，将其深度控制在0.6-0.8m为宜。

2变压器接地保护技术要点阐述

2.1差动保护设计

差动保护装置在设计时，手心必须保证纵联差动保护设计有效，也就是在电力变压器并列运行并且容量在6.3MVA以上，单独运行容量超过10MVA时采用该保护设计方式。为保证设计有效，比逊遵循电力变压器低压侧和高压侧互感器环流接线的原则，高于330KV的高压侧应将差动保护装置设置在引出线部分。其次，应根据变压器和断路器设置差动保护装置数量如果在安装断路器的情况下，则应在电力变压器和发电机间安装独立的差动保护装置，如果还没有设置断路器，则应根据电力变压器容量确定要安装的保护装置数量。此外，在设置差动保护装置中CT二次绕组时要注意：第一套差动保护回路时要连接独立的CT绕组，保证旁代切换，第二套差动保护回路则应在主变套管中接CT绕组，但是不用切换旁代。

2.2瓦斯保护设计

瓦斯保护设计的作用是为了避免因为油箱内温度的升高，使得绝缘材料遭到破坏，或变压油出现气体膨胀问题而导致爆炸的现象。现阶段大部分电力变压器都安装了继电保护装置，但是因为瓦斯保护装置容易受到温度和湿度等外部因素影响，所以会影响保护的实际效果。在设计中要注意和其他保护方式结合，提高保护的效率和质量，保证电力变压器继电保护的可靠性。

2.3过电流保护设计

过电流保护装置的作用是在电力变压器各侧母线出现故障时起到一定的制约和保护作用。在设计时要根据不同的电压侧实际情况开展。一般而言，在变压器低压侧采用的是三相式三卷变压器，在中高压侧设置复合电压闭锁过流保护装置、间隙保护装置和零序方向过电流保护，在低压侧采用复合电压锁闭过流保护。在设置复合电压锁闭过流保护时考虑到保护装置元件复杂，所以电流元件一般要大于电力变压器的额定电流，在低压侧还应安装一套低电压锁闭元件。

2.4接地极材质的选择

对于接地极材质的选择，除了需要考虑到接地保护性能之外，还需要考虑到接地极的使用寿命问题。鉴于铝材在土壤中极易发生腐蚀反应，如果采用铝材作为接地极材料必定会对接地极的使用寿命造成影响，为此，应避免采用铝制接地极。

2.5变压器低压侧中性点接地

在变压器接地保护装置安装时，对于低压侧中性点接地的施工，实际上就是为了保证电力施工的安全性，避免发生短路现象对施工人员人身安全带来影响，为此，又可被称为是工作接地。其作为主要表现为两个方面：一方面为降低一相接地的危险性。采取中性点不接地的方式实行接地保护，一旦发生接地故障问题时，接地中性线和设备外壳中的电压对地，但是无法有效导入地下，致使施工人员在接触到电压之后会对自身安全造成较大影响。且由于电压无法得到有效疏导，接地故障维持的时间越长，所积蓄的电压也就越多，对施工人员人身安全的影响较大。而在采用中性点接地方式进行接地保护时，在发生接地故障之后，中性线可以将外壳的电压值控制在安全范围之内，从而保证作业安全；另一方面表现为降低高压窜入低压的危险问题。在中性点接地的状况下，一旦发生高压进入低压线圈且对其造成击穿反应，必定会引发高压系统的接地故障问题。针对此类问题，可以依据接地电阻的特点，对其电压进行调整，使其形成分压回路，从而降低外壳的电压值，保证作业人员的人身安全。

2.6重复接地

在特定的作业环境下，可以采取重复接地的方式，来提升接地保护装置的应用效果。对于户外的架空线路以及终端来说，可以在其零线上设置多处接地位置，一般在200m的范围内便需要存在一处接地保护。另外，在高低压线路的辐射作业中，其两端的零线也需要采取重复接地的方式实行接地保护。对于电网车间内的设备外壳处的零线在必要的时候也可以采取重复接地的方式。

结束语

电力系统中，变压器的主要作用为，依据电力系统运行状态以及各个区域的用电需求对电压进行自动调整，保证电力系统的稳定运行。然而电力系统运行的过程中，受到多种因素的影响很容易出现短路问题，对供电质量与供电效率带来较大影响，此时就突出了变压器接地保护技术的重要性。因此要想保证电力系统的稳定运行，就必须加大对变压器接地保护技术的重视。

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