電力變壓器的接地保護技術探究

宋江博

摘要：在改革開放的新時期，變壓器的主要作用為，依據電力系統運行狀態以及各個區域的用電需求對電壓進行自動調整，保證電力系統的穩定運行。然而電力系統運行的過程中，受到多種因素的影響很容易出現短路問題，對供電質量與供電效率帶來較大影響，此時就突出了變壓器接地保護技術的重要性。因此要想保證電力系統的穩定運行，就必須加大對變壓器接地保護技術的重視。文中就從變壓器的接地要求入手，對變壓器接地保護技術的要點內容進行闡述。

關鍵詞：變壓器;接地保護;技術要點

引言

電能能源作為社會生產活動的重要能源之一，其發展水平直接關系到社會經濟的發展水平。在這種發展形勢下，社會各界對電力企業的發展給予了足夠的關注。電力企業要想實現進一步發展，就必須采取有效的措施，提升電力系統的運行質量與可靠性，為人們提供安全高效的電能供應。而變壓器接地保護裝置在電力系統中的應用可以有效降低故障問題的發生幾率，從而達到提升電力系統運行穩定性的目的。基于此，我們需要對變壓器接地保護技術加大研究力度。

1電力變壓器運行概述

電力變壓器作為電力系統安全可靠運行中不可缺少的組成部分，它對電壓的改變有利于電能的輸送，對于相同的輸送功率，電壓等級越高，線路電流越小，線路損耗就越低，更容易實現遠距離輸送電能的目的。電力變壓器主要包括油浸式和干式電力變壓器兩種，分別有不同的運行特點。通常采用變壓器并列運行，可以大幅提高供電的可靠性，兩臺變壓器同時故障的概率很小，對運行的經濟性也有一定提高，并列運行也使得單臺變壓器容量降低，制造成本降低。電力變壓器的繼電保護裝置可以在變壓器發生異常或故障時，在最短的時間內采取措施，將故障影響區域控制在最小范圍內。繼電保護裝置的基本性能包括靈敏性、可靠性、快速性和選擇性，能靈敏的反應是否發生故障，在發生故障時能可靠的排除故障，檢測到故障發生時能有選擇的切斷部分斷路器，且動作時間要短。繼電保護的加入可以減小由電力系統設備故障引起的停電范圍，縮短停電時間，同時保護電力設備不被永久性損壞，避免造成大量經濟損失，有利于電力系統的安全、可靠、經濟運行。

2變壓器接地保護技術要點闡述

2.1變壓器低壓側中性點接地

在變壓器接地保護裝置安裝時，對于低壓側中性點接地的施工，實際上就是為了保證電力施工的安全性，避免發生短路現象對施工人員人身安全帶來影響，為此，又可被稱為是工作接地。其作為主要表現為兩個方面：一方面為降低一相接地的危險性。采取中性點不接地的方式實行接地保護，一旦發生接地故障問題時，接地中性線和設備外殼中的電壓對地，但是無法有效導入地下，致使施工人員在接觸到電壓之后會對自身安全造成較大影響。且由于電壓無法得到有效疏導，接地故障維持的時間越長，所積蓄的電壓也就越多，對施工人員人身安全的影響較大。而在采用中性點接地方式進行接地保護時，在發生接地故障之后，中性線可以將外殼的電壓值控制在安全范圍之內，從而保證作業安全;另一方面表現為降低高壓竄入低壓的危險問題。在中性點接地的狀況下，一旦發生高壓進入低壓線圈且對其造成擊穿反應，必定會引發高壓系統的接地故障問題。針對此類問題，可以依據接地電阻的特點，對其電壓進行調整，使其形成分壓回路，從而降低外殼的電壓值，保證作業人員的人身安全。

2.2配電變壓器防雷接地方式

1）高壓側的單獨接地方式高壓側單獨接地方式即是將避雷器設置在配電變壓器的高壓側，將避雷器直接與地網進行連接，這種接地方式較為簡單，在這種接地方式下，在對變壓器過電壓進行計算時，通常是避雷器的死殘壓與雷電流經接地電阻產生的壓降的總和為過電壓的值。利用這種接地方式也存在著非常明顯的弊端，在變壓器運行過程中，由于接地模式沖擊絕緣水平與避雷器殘壓之間存在著非常密切的關系，在數值較小的沖擊電壓與高壓繞組作用下能夠確保配電變壓器運行的穩定性，一旦沖擊電壓較大，則會導致配電變壓器受到不同程度的損壞發生。2）高壓側的三位一體接地方式三位一體接地方式通常是在高壓側避雷器、變壓器低壓側的中性點及配電變壓器金屬外殼等三點連接在一起接地引下線。這樣在雷擊事故發生時，電流流入大地后產生壓降，也會有殘壓的產生，壓降和殘壓共同作用下會導致配電變壓器絕緣上有高電壓產生，在這個過程中，高壓側的三位一體接地，可以將變壓器低壓側零線端與變壓器的外殼之間進行接線，然后再與接地網和引出零線和保護線進行連接，可以有效的降低壓降所帶來的作用，在變壓器上只有殘壓作用，不會對變壓器帶來較大的損壞，從而起到保護變壓器的作用。3）雙側均裝設避雷器的三點一地方式在配電變壓器運行過程中，當變壓器受到雷擊損害時，也會導致一些低壓設備，如電燈及電動機等同時出現受損的情況，所以在雷擊作用下變壓器低壓一側的線路也會出現過電壓，從而給變壓器帶來不同程度的損壞，所以需要將氧化鋅避雷器也要在低壓側進行設置，將低壓繞組在雷擊作用下產生的過電壓得到化解，實現對高壓繞組的有效保護。通過采用高壓側和低壓側同時安裝有避雷器的三點一地接線方式后，配電變壓器會得到較好的保護，有利于確保其運行的安全性和可靠性。

2.3差動保護

電力系統中差動保護的使用越來越多，差動保護可以正確的區分出被保護元件是否發生故障，判斷自身保護區內是否存在故障，并能瞬時切除故障，使區外其他電氣設備不受影響。差動保護包括縱差和橫差保護，縱差保護可以反應出電力變壓器內部繞組，絕緣套管是否出現相間短路、中性點接地、單相接地等故障。差動保護是依照循環電流原理設計，對于電力設備變壓器，在一二次側均安裝合適型號的電流互感器，當變壓器正常工作時，流過差動繼電器線圈的電流將會是零，繼電器不會動作。當保護區內出現故障，電流出現分流現象，這會增大差動繼電器線圈內流過的電流大小，當超過設定值時繼電器動作，將變壓器和電網脫離，控制故障范圍擴大。

2.4重復接地

在特定的作業環境下，可以采取重復接地的方式，來提升接地保護裝置的應用效果。對于戶外的架空線路以及終端來說，可以在其零線上設置多處接地位置，一般在200m的范圍內便需要存在一處接地保護。另外，在高低壓線路的輻射作業中，其兩端的零線也需要采取重復接地的方式實行接地保護。對于電網車間內的設備外殼處的零線在必要的時候也可以采取重復接地的方式。

結語

變壓器的運行質量直接關系到電力系統的運行可靠性，為了保證電力系統安全高效運行，就必須采取有效的措施保證變壓器設備的運行效率。而接地保護技術的有效應用不僅能夠降低設備故障問題的發生幾率，還可以有效提升電力系統相關施工作業的安全性，對電力企業的健康穩定發展具有積極意義。文中圍繞變壓器接地保護技術的要點內容和作業要求進行分析，希望可以進一步提升變壓器在電力系統運行中的應用效果，為電力企業的健康發展提供保障。

參考文獻

[1]王欣.經電阻接地電力系統的接地保護研究[D].山東大學，2014.

[2]田偉，劉更，原宇光等.基于站域保護的變壓器中性點地刀智能切換技術研究[J].電力系統保護與控制，2016，44（21）：170-175.

[3]李秋嶺.電力變壓器的繼電保護[J].中國新技術新產品，2014.

[4]金益毅.淺談電力變壓器的繼電保護[J].硅谷，2010.

[5]王峻.淺談電力變壓器的繼電保護[J].科技創新導報，2010.