談配電變壓器中性線斷線的預(yù)防

謝東振，渠嚴(yán)磊，陳亮

（國網(wǎng)山東省電力公司莘縣供電公司，山東聊城，252400）

1 變壓器中性線斷線特征分析

1.1 總出線接頭中性線斷線

在變壓器總出頭處發(fā)生斷線，會對整個配電區(qū)造成影響。在此過程中，變壓器每相承受電壓從220v增加至380v，若是三相負(fù)荷平衡，會導(dǎo)致整體電壓過低。若三相負(fù)荷不平衡，電壓負(fù)荷小區(qū)域則會出現(xiàn)電壓過高、負(fù)荷大區(qū)域則會出現(xiàn)電壓過低，使整體電壓出現(xiàn)不穩(wěn)定情況[1]。

1.2 分支主線接頭中性線斷線

分支失去中性線，會導(dǎo)致分支區(qū)域電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與總中性線斷線狀態(tài)出現(xiàn)相同問題。以三相線為例，出現(xiàn)短路時，有兩種情況，一是出現(xiàn)負(fù)荷電壓平均降低情況，二是負(fù)荷大區(qū)域電壓降低，負(fù)荷小區(qū)域電壓升高。

1.3 總出線中性線中間斷線

當(dāng)總出線中性線出現(xiàn)問題時，部分用電用戶不會受到影響。斷點(diǎn)負(fù)荷方向用戶電壓會受到影響，具體表現(xiàn)特征與以上兩種相同。

1.4 用戶入戶中性線斷線

單向用戶中心線出現(xiàn)斷線情況，僅該用戶一家受到影響。該用戶所有單向電氣無法通電，插座內(nèi)電壓為零。在此斷線情況，如果合上電燈開關(guān)，插座中相線、中線通電，插入氖管后發(fā)亮。

1.5 家中中性線斷線

家中中性線斷線主要由氧化、接線不規(guī)范等方式引起，此斷線特征中，家中部分插排可用、部分插排無法正常工作。無法工作插排中性線不同點(diǎn)，相線插入氖管發(fā)亮。

明確以上五種斷線方式，采取科學(xué)方法，可以快速找到斷線位置，解決斷線造成電壓不穩(wěn)情況。

2 變壓器中性線斷線危害分析

2.1 中性點(diǎn)電壓偏移

斷線影響直接因素便是電壓，在變壓器接地正常情況下，其電阻為0Ω，中性線電壓與大地電壓相同，可以減少其在運(yùn)行過程中出現(xiàn)安全事故情況。當(dāng)變壓器中性線斷線之后，接地電阻增加，會對斷線階段區(qū)域帶來嚴(yán)重負(fù)面影響，導(dǎo)致區(qū)域電壓出現(xiàn)偏移情況，具體表現(xiàn)為區(qū)域電壓偏高或者偏低。電壓過高區(qū)域會嚴(yán)重?fù)p害異同點(diǎn)設(shè)備，導(dǎo)致電器超過正常負(fù)荷量。若是單相短路故障，區(qū)域電壓會出現(xiàn)猛增，嚴(yán)重時會導(dǎo)致電路出現(xiàn)燒毀，為周圍人員帶來安全隱患[2]。

2.2 線路損耗增加

配電網(wǎng)通常以三相四線方式架設(shè)，中性線斷線會導(dǎo)致三相線路不平衡，使線路中出現(xiàn)異常電流，使整體線路電能損耗增加。在三相負(fù)荷平衡時，中線無電流通過，可以以相應(yīng)方程式計算功耗。若三相線路處于不平衡狀態(tài)，會導(dǎo)致其出現(xiàn)電流，其功耗也可通過方程式計算。平衡時計算公式為，P1=（Ia2+Ib2+Ic2）R=3I2R， 不平衡時計算公式為，P2=（Ia2+Ib2+Ic2+2I02）R。經(jīng)過計算得知，若出現(xiàn)中性線斷線故障，會增加功耗，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致線路出現(xiàn)損耗，嚴(yán)重影響配電正常運(yùn)行。

2.3 零序電流上升

變壓器中性線損壞時，變壓器接地線不會受到影響，零序電流會出現(xiàn)上升情況。在自動保護(hù)系統(tǒng)中，設(shè)備會自動隔斷電流，此時，三相電流值會明顯上升，零序電流值會下降。中性線斷線導(dǎo)致零序電流上升，會嚴(yán)重影響配電網(wǎng)系統(tǒng)，導(dǎo)致其受到損害。不對稱斷線故障可以應(yīng)用對稱分量法測量，并對其分析數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3 變壓器中性線斷線預(yù)防措施分析

3.1 科學(xué)設(shè)置接地引下線

在變壓器安裝過程中，需要設(shè)置接地引下線，在此過程中，首先要明確設(shè)置位置，并沿電桿線路對接地引下線進(jìn)行敷設(shè)。在此過程中，需要按照相關(guān)程序進(jìn)行，并對周圍環(huán)境進(jìn)行處理，保障整體線路敷設(shè)工作有序性。在設(shè)計方案中，需要對長度進(jìn)行控制，避免其在迂回中受到外力影響，導(dǎo)致其產(chǎn)生斷線隱患。另外，科學(xué)設(shè)置接地引下線可以增加中性線抗外力能力，在惡劣天氣中也可正常工作。以某工程為例，在接地引下線安裝中應(yīng)用電位聯(lián)結(jié)法，并準(zhǔn)備好接地裝置等材料，為接地引下線工作奠定良好基礎(chǔ)[3]。

3.2 多點(diǎn)重復(fù)接地

在變壓器中心線保護(hù)中，為了實現(xiàn)科學(xué)預(yù)防，多點(diǎn)重復(fù)接地法可以有效減少其出現(xiàn)故障情況。在施工過程中，需要在原有線路基礎(chǔ)上，找到可以增加接地節(jié)點(diǎn)區(qū)域。當(dāng)變壓器整體線路中某一區(qū)域出現(xiàn)斷線故障時，可以保障其它接地區(qū)域可以正常運(yùn)作。重復(fù)接地方式可以有效降低其在斷線時出現(xiàn)影響電氣設(shè)備安全因素，保障接地電位在數(shù)值保持在0。

3.3 安裝中性線斷線保護(hù)器

安裝中性線斷線保護(hù)器可以有效預(yù)防變壓器中性線斷線導(dǎo)致整體電壓不平衡情況引起的火災(zāi)危害。中性線斷線保護(hù)方法步驟如下，在配電線路末端檢測中性線，并在相線中安裝信號采集器，以各相線進(jìn)行有效連接。當(dāng)發(fā)生斷線故障時，三相電壓會處于不穩(wěn)定狀態(tài)，信號采集器會對變化中電壓信息進(jìn)行采集，通過無線電編碼對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。在線路源端安裝接收控制器，在接收信號之后，使其出現(xiàn)聯(lián)動保護(hù)跳閘情況，減少電壓不穩(wěn)定造成的電器設(shè)備損壞。

3.4 安裝過程中需要注意問題

針對變壓器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)中性線斷線情況，需要工作人員重視以下幾方面內(nèi)容。首先，在配電變壓器安裝中，要盡可能保持三相負(fù)荷量之間均衡性，能夠有效防止變壓器在運(yùn)行過程中區(qū)域電流過大導(dǎo)致其出現(xiàn)斷線情況。二是在安裝過程中，要對安裝過程進(jìn)行檢測，防止其引螺絲安裝不牢導(dǎo)致接觸不良而出現(xiàn)斷線情況。三是在安裝過程中要注意中性線之間不存在接頭，無法避免情況下需要嚴(yán)格按照設(shè)計方案安裝。四是在相線安裝時，保障相線規(guī)格與型號統(tǒng)一，避免由于線路強(qiáng)度不同而造成斷線風(fēng)險。五是不允許在中性線上安裝熔斷器，并禁止在中性線上安裝開關(guān)控制裝置，會嚴(yán)重影響中性線使用規(guī)范。六是在日常維護(hù)工作中，要盡可能加強(qiáng)對運(yùn)維工作重視，定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)并解決存在安全隱患，強(qiáng)化中性線抗外力能力。