浅谈配电变压器接地优化

浅谈配电变压器接地优化

邓雅晴

广西电力职业技术学院广西南宁市530007

摘要：变压器作为电力系统中不可或缺的设备，对整个电力系统的运行稳定性、安全性和经济性有着至关重要的意义。但是变压器本身是一个长期处于负荷运行的设备，在长时间运行中必然会受到外界因素的影响，出现各种故障问题，特别是在雷雨天气，如果接地系统出现故障，其安全事故的发生率变得更高。因此，有必要对配电变压器接地进行优化创新。

关键词：配电变压器；接地；优化

1对配电变压器接地优化的重要性

现在，随着用电设备的大幅度增加，用电负荷以及用电密度在急剧增大，配电变压器使用也越来越广泛，数量增加很快。配电变压器是整个供电系统中的重要设备，它主要根据电磁感性原理将高电压、小电流的交流电能转换成同等频率的低电压、大电流的电能。供用户日常使用。因此，配电变压器是否正常运作将直接关系到用户的日常生活及生产，是非常重要的。而变压器的接地，涉及到变压器的安全运行，更是不容忽视。对配电变压器接地进行优化，可以减少安全事故的产生，提高系统的安全性。

2变压器接地概述

变压器是一个由铁芯、油箱、冷却系统等部件组合而成的一个复合型电气设备，其属于静态运行装置的电气设备。变压器运行的稳定性、安全性和经济性直接决定着电力系统中供电功能的正常发挥，因此维修人员一定要做好定期检查工作，提前了解变压器运行原理，科学了解变压器运行状态，从而达到合理施工和维护要求。接地作为当今变压器安全防护的主要方式，只有科学、合理接地才能确保变压器运行安全与稳定，减少变压器故障的发生，真正实现防患于未然的工作目标。铁芯接地作为当今变压器接地的主要方式，为了确保接地的合理性，接地方式的选择必须要正确，下面我们就铁芯接地中需要注意的事项分析。

首先，在接地连接安装中，如果夹件上下间存在拉杆且不具备绝缘特性的时候，接地连接的时候应当将铜片连接在夹片上，让夹片能绕过螺杆而连接到土地连接件中。其次，当上下夹件处于绝缘体的时候，应当在铁片堆成的位置上安装连接器，在应用的时候还可以通过夹片与铁片之间的连接方式来处理，从而确保了接地质量，满足了电力系统的运行安全需要。第三，在接地连接工作中，如果变压器运行环境处于多雨潮湿地带，那么还需要选择接地套管的时候注意套管的防腐蚀以及防水性，水流进入到芯片而造成变压器运行故障。

3变压器优化接地应注意的问题

我国低压配电系统绝大多数是中性点接地系统。在这种系统中,配电变压器高压侧避雷器接地端、低压绕组中性点和配电变压器外壳共用一套接地装置。相关规程规定:当配电变压器容量为100kV•A及以下时,接地电阻不得大于10Ω;当配电变压器容量大于100kV•A时,接地电阻不得大于4Ω。配电变压器接地不良或接地电阻超过上述规定值,虽然危险,但由于它不像相线那样,一有故障就会造成停电,因而常常被人们忽视。为了保证设备和人身安全,对配电变压器接地装置不应忽视,而应该认真对待。

3.1采用TN-C系统需注意的问题

配电变压器低压侧中性点接地,并与高压侧避雷器接地共用一个接地装置,适应于大量采用的低压系统为TN和IT但是如采用IT制式,则中性点就不能接地。需防爆的场所最好采用系统,中性点不接地,外壳单独接地,这样相线碰地或碰外壳,电流很小,不会产生火花,可有效地防止爆炸。

3.2接地装置的形式

农村低压电力技术规程要求,配电变压器的工作接地,车间、作坊的接地及零线的重复接地装置,宜采用复合式环形闭合接地网。在接地网中,重直接地体(可用长2.5～3.0m,直径为50mm的镀锌钢管或50mm×50mm×5m的角钢)不少于2根。水平接地网(用50mm×5mm的镀锌扁钢埋深不少于0.6m),面积不少于100m2组成,接地体之间应采用焊接。接地网的工频接地电阻可按式

(1)计算:Re=ρ(1/4R+1/L)(1)式中Re———工频接地电阻,Ω;

R———接地网的等效半径,m;

L———水平接地体和垂直接地体的总长度,m;

ρ———电阻率,Ω•m(砂质粘土为100,黄土为250,砂土为500)。

通常情况下ρ值取100Ω•m,接地网等值半径取10m,垂直接地体长度和水平接地体长度之和达到60m时,Re=4.15Ω,便可满足配变中性点接地电阻的要求。接地装置施工完成以后,还要实测接地电阻值,使之符合要求。

3.3变压器低压侧中性点接地

配变低压侧中性点接地也称工作接地。工作接地一般有以下两项作用:一是减轻一相接地的危险。中性点采取不接地系统若发生一相接地,则中性线及设备外壳对地是相电压(人体接触十分危险,其它两相电压对地升到线电压,故障时间越长,触电危险性就越设备外壳直接接而不接零时,存在触电危险大。中性点采取工作接地方式,发生一相接地时,中性线及设备外壳对地电压比较低。因为,中性点接地电阻R0≤4Ω,可以把设备对地电压限制在安全范围之内。

另外，减轻高压窜入低压的危险。在配变低压侧中性点接地条件下,若10kV/0.4kV的配变发生高压线圈对低压线圈击穿时,10kV高压系统的单相接地故障电流(电容电流,通常为数安培)可通过中性点接地电阻(R0≤4Ω)形成分压回路。此时低压中性线及设备外壳上电压U0较低。

3.4重复接地

在零线上多处接地(重复接地)的作用；对重复接地的要求：户外架空线路、架空线路的终端,分支线超过200m的分支处以及沿线每1km处零线均应重复接地；高低压线路同杆敷设时,共同敷设段的两端低压零线应重复接地；车间内部、外壳作为零线的低压电力电缆,应重复接地。

4变压器优化接地的要求

4.1接地装置对土壤的要求：接地装置要敷设在低电阻率的区域里。因为接地装置的接地电阻和土壤电阻率近似成正比关系。

4.2接地装置所用材料及规格要求：接地装置应尽可能利用自然接地极,如电力排灌站厂房的结构钢筋、水泵的管道系统等,但应保证接头处有可靠的电气连接。

4.3人工接地极连接的要求：水平接地极的连接宜采用焊接。水平接地极与垂直接地极的连接,也应采用焊接。

4.4对人工接地极敷设的要求：人工接地极的敷设深度一般来说是越深越好。因为埋得越深,接地电阻越小。但随着深度的增加,施工难度增加很大,而接地电阻却降低甚微,得不偿失。故规程建议埋深为0.6～0.8m。

5结论

在电力系统中，变压器是重要的电气设备。大容量变压器造价高，一旦突发故障对整个供电系统的影响相当严重。为防止事故发展，实际运行中一定要做好优化预控措施，从而保证电网的安全、经济和稳定运行。

参考文献

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