變壓器中性點經(jīng)避雷器接地運行應(yīng)注意的事項

察國強(qiáng)

在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，電力能源已經(jīng)成為我國工業(yè)發(fā)展和人民生活不可缺少的能源。近些年我國供電企業(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)運行過程中經(jīng)常會出現(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。針對這些問題變壓器廠做了大量實驗，針對變壓器的特性做了各項比較。結(jié)果表明在變壓器中性點安裝避雷器會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在電網(wǎng)運行過程中經(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)運行過程中發(fā)生爆炸的主要原因，供電企業(yè)對這些問題作出研究分析，確保在變壓器中性點經(jīng)避雷器接地運行中應(yīng)該注意哪些事項，進(jìn)一步完善變壓器正常運行。

一、引言

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

二、研究變壓器中性點直接接地的危害

根據(jù)研究表面在電網(wǎng)運行過程中如果將變壓器中性點直接接地會造成嚴(yán)重的危害，其中主要包括三個方面，首先對于變壓器中單相接地時造成了單相短路，在單相短路時變壓器內(nèi)流過的電流很大，這樣就會引起變壓器打火，嚴(yán)重時會發(fā)生爆炸的危險。其次由于供電電纜一般都是埋在地下，這樣就會造成電纜的高低不一致，人在不小心接觸時就會產(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于中性點不接地系統(tǒng)來講大許多倍。再次變壓器的接地點存在高電位，這些高電位有時會存在電流，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。該文原載于中國社會科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報》雜志http：//www.ems86.com總第539期2014年第07期-----轉(zhuǎn)載須注名來源對于中性點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)除中性點外的另一個接地點，則會發(fā)生嚴(yán)重的短路。這時就會對周圍的易燃?xì)怏w造成一個燃燒環(huán)境，也會對人員安全造成嚴(yán)重威脅。

三、變壓器中性點避雷針爆炸的原因分析

大氣過電壓。在我國很多地區(qū)都存在著多雷地區(qū)，在這些地區(qū)經(jīng)常會發(fā)生雷雨天氣，如果存在電力設(shè)施建設(shè)，就會對電力設(shè)施造成嚴(yán)重的威脅。因為改變變壓器中性點的接地方式，將會增加雷電擊中的幾率，當(dāng)高壓電網(wǎng)被雷擊中時首先是高壓避雷器會產(chǎn)生相應(yīng)動作，其次是低壓架設(shè)線路做出反應(yīng)。但是在大多數(shù)變壓器中的中性點的避雷器接地方式上也存在著不同，這也會影響著大氣過電壓。因此最好在變壓器中性點安裝避雷器，同時采用接地的方式，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 所示的一個單向電網(wǎng)，電源側(cè)的變壓器B1，其中性點是接她的，而負(fù)載側(cè)的變壓器B2，其中性點是不接地的，在中性點裝有避雷器。當(dāng)斷路器K1、K2 由于機(jī) 構(gòu)失靈或三相合、 跳閘時不同步，例如 斷路器K1的A相合上 ，而B、C兩相尚未接通時，在此瞬時就出現(xiàn)了如圖中b 所示的不對稱運行情況。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)，這樣就會產(chǎn)生鐵磁共振 。

單向供電網(wǎng)不對稱運行時的等效電路圖

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)運行過程中，變壓器的中性點在不接地時，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的相位發(fā)生移動，這就造成變壓器參數(shù)的改變。但是在變壓器中性點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、變壓器中性點經(jīng)避雷器接地運行的改進(jìn)措施

在電網(wǎng)運行過程中，為了防止變壓器系統(tǒng)斷線運行，就必須對變壓器進(jìn)行操作機(jī)構(gòu)的完善，從而提高變壓器檢修質(zhì)量，使斷路器開合時應(yīng)使三相觸頭達(dá)到同步接觸，以防中性點電位三相升高，防止引起鐵磁共振。我國很多變壓器用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：即同相不同時閉合不大于2 毫米，三相不同時閉合不大于3 毫米。

對于避雷針等級的選擇。由于滅弧電壓和工頻放電電壓直接影響著變壓器中性點是否產(chǎn)生爆炸，所以在我國電網(wǎng)運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的絕緣等級。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避雷針在接地運行過程中發(fā)揮防雷作用，確保變壓器的安全運行。

變壓器中性點避雷針的安裝要求。在安裝避雷器時，要選擇在高壓熔斷器與變壓器間進(jìn)行安裝；在我國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)中性點共同與接地裝置連接在一起，起到了防雷的效果；在我國很多多雷地帶，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安裝了避雷器，并且采用了接地運行的方式投入電網(wǎng)運行中，減少了變壓器毀壞的幾率。

（作者單位：國網(wǎng)山東鄄城縣供電公司）