電力變壓器的接地保護技術分析

李樹琥，李建志

（山東中實易通集團有限公司，山東 濟南 250001）

電力變壓器安裝施工過程中，各單位除了要嚴格遵守安裝調試規定之外，還應該注重接地處理，選擇合適的接地處理方式和技術。在目前的電力工程中，部分電力變壓器由于接地保護措施不當，使其后續運行風險增大，從而影響其功能發揮。在電力變壓器安裝施工中，崗位人員要對接地保護給予足夠的重視，與電力變壓器的類型、接地保護要求相結合，選擇適合的接地保護技術，避免因接地保護不到位而導致的安全問題。科學運用接地保護技術，保證人身以及電力系統設備安全穩定運行。

1 電力變壓器接地保護技術概述

1.1 內涵

接地保護技術是指用金屬將電力變壓器中的導線或電子元件直接與大地相連的一種方法。接地保護一般分為兩大類：一是以大地為零電位，將電力變壓器的金屬外邊緣連接起來，在有效導電的情況下保護電力變壓器，以保證人們用電的安全、放心和方便。二是將系統連接到地面上，保證系統的穩定運行，同時還能增加一層屏蔽保護，進而增強系統的電磁兼容性。

1.2 作用

1.2.1 減少電力變壓器干擾因素

將接地保護技術應用到電力變壓器中，主要有兩方面的作用。第一，在目前的電力變壓器安裝使用中，接地已成為重要的保護裝置，大多數電力變壓器在運行的過程中會產生功率、頻率等因素，不同的頻率會對電力變壓器運行產生一定干擾，給交直流電源線入侵提供了機會，使電平信號無法正常工作。電力接地保護裝置的應用，能夠屏蔽交流直流電源線的干擾，提高電力變壓器的安全運行。第二，電力變壓器在使用時，以交流電為主，但是在使用交流電時，電力變壓器會受到嚴重的對地電容干擾。接地保護技術的應用，電力變壓器表面有一層保護屏障，電力變壓器受到的對地分布電容干擾減少，更利于安全運行。

1.2.2 提高繼電保護檢測靈敏度

變壓器的接地保護裝置可以增強對繼電保護檢測的靈敏度，它不僅是保護系統穩定運行的保證，也是保持裝置性能良好的直接途徑。為了推動變壓器接地裝置的發展，提高繼電保護裝置的靈敏度，施工團隊首先要通過互聯網終端篩選無功補償的數據，既要保證無功補償裝置的科學性，又要保證改造目標的實現。其次，對無功補償裝置進行改造時，應充分考慮安全因素，盡量減少線路損耗，并確保線路可靠運行。對無功補償設備進行改造，既能有效提高生產效率，又能充分發揮無功補償設備本身的功能，為社會供電提供能量與動力。在合理利用科技的過程中，可以進一步保持電力系統的供電。

1.3 應用原則

在電力變壓器中應用接地保護技術時，需要遵循以下幾個基本原則。第一，在應用接地保護技術時，要對國家標準有一個準確的理解，技術人員必須嚴格按照其要求進行接地操作，確保其符合國家標準和電力行業標準。第二，不同的電力變壓器適合的接地方式是不一樣的，在使用接地保護技術的時候，要注意保證元件之間的接地線連接方式的不同。第三，接地操作中，要充分考慮電阻，因為電阻太大會威脅到電設備和人的安全，所以要把它控制在一個合理的范圍內。第四，有特殊要求的弱電系統、計算機系統、中性點直接接地、經小電阻接地時，應按特殊規定辦理。

2 電力變壓器接地保護技術分析

2.1 保護接零方式

在電力變壓器的接地保護中，保護接零是關鍵工作，從電路環路的構成來看，保護接零線是其中的關鍵部分，它屬于三相四線制供電系統的中性線。從當前三相四線制供電網的發展狀況來看，中性點采用的是直接接地方式。因此，電力變壓器的保護接零非常重要，就是要可靠地連接正常工作下電力變壓器中沒有電的金屬外殼與三相四線制供電網零線。一般來說，當電力變壓器發生漏電或碰殼時，金屬外殼和電網零線之間的連接經常會引起單相短路故障，該故障發生后的電流值異常大，直接導致電路保護裝置切斷電源的速度加快，因為在這種情況下，金屬外殼處于沒電狀態，所以可以減少故障的影響范圍。在電力變壓器中，采用保護接零與地線連接的方法時，最應注意的是必須保證電源中線始終不斷。

2.2 保護接地方式

在電力變壓器中，采用保護接地方式可以有效防止觸電，根據實際經驗，保護接地的線路之間沒有電流，即使有電流，電流值也很小，所以從這一角度分析，保護接地線幾乎不會出現壓降現象。通過使電力變壓器金屬外殼與地線之間的可靠連接來呈現地電位，這種方式不僅可以提高設備本身的可靠性，還可以保證人身安全。按照現階段有關標準，保護接地方式主要用于中性點不接地的電路系統，一旦中性點接地，則不能采用保護接地方式。

2.3 系統接地方式

在電力變壓器的接地保護處理中，系統接地也是一種應用較廣的接地方式。系統接地地線為各電路中電流的動、靜通道，它同時也是不同級別電路共同通過接地阻抗從而互相耦合的通道，增加了不同電路之間的相互干擾性，給電力變壓器的運行帶來了較大的風險。所以，在實際處理過程中，相關人員一定要嚴格遵守相關的操作規定，保證接地方式的合理，從而從根本上消除電磁干擾，提高設備的可靠性和安全性。在系統接地時，應遵守下列原則。

2.3.1 低頻電路接地原則

對于低頻電路的接地處理，工作人員需要根據一點接地的要求來進行，但是在此要求之下，又要考慮到串聯和并聯的情況，如果是多個電路連接在一起，那么可以考慮采用串聯單點接地的方法；并聯單點接地具有很強的實用價值，其突出的特點是無共同阻抗。接地處理前，有關人員需要對電力系統特性進行詳細研究，通過對比選擇合適的接地方式。

2.3.2 高頻電路接地原則

在現階段，電力網絡中往往含有高頻電路和數字電路，對這類電路的接地要求比較苛刻，通常需要采用多點接地的方式。將多點接地歸一化后，可以降低接地線的阻抗，使線路更加符合實際需要。根據實踐經驗，在10 MHz 以上時，必須采用多點接地的方法。

2.4 屏蔽接地

目前市場上出現了許多高層建筑，在這些高層建筑的接地處理中，屏蔽接地是最有效的，在具體的施工處理中，就是要對混凝土壁中的鋼筋進行接地操作，來保護垂直管道，防止垂直管道在電流的影響下產生感應電勢。屏蔽接地處理的作用如下：①接地處理線路濾波器、變壓器的靜電屏蔽層、電纜金屬屏蔽層，以防止電力變壓器的高頻能量外泄。②通過屏蔽接地處理，可以將外來電磁波進行屏蔽，降低電磁干擾對電力變壓器工作的影響。在目前的電力工程中，屏蔽接地包括靜電屏蔽和交流電場屏蔽，在實際處理時，需要根據實際需要選擇處理方式。

2.5 等電位接地

在目前的技術發展過程中，等電位接地也得到了比較廣泛的應用，比如高層建筑、醫院檢查室、治療室等，這主要是因為在這些場所中，金屬部分的電位差比較大，如果不進行接地處理，很容易導致電力變壓器發生安全事故。例如，高層建筑的鋼筋網、醫院的大型金屬設備等金屬部分存在著電位差，通過規范的等電位接地處理方法，可以將這些金屬部分連接到大地，從而從源頭上消除電位差，為電力變壓器的正常運行創造了良好的條件。目前，關于等電位接地處理技術，通常有明裝和暗裝兩種方式，在實際工作中，相關人員需要根據實際情況，選擇合適的方式，才能充分發揮等電位接地的優勢。

3 電力變壓器的接地保護技術應用優化策略

3.1 加強施工前現場勘察工作

變壓器接地保護系統的安裝必須與項目環境相協調，是保證施工質量和電力系統穩定運行的重要措施。首先，在選擇供配電方式的時候，必須考慮到該方式是否符合實際建設環境，并且要堅持建設的客觀和科學的理念。其次，不同的小區具有不同的環境特征，封閉小區與開放式小區對供電容量的要求也不一樣，有針對性地進行建設，有利于提高供、配電工作的效率與質量。

3.2 合理引入新興技術

現代高科技系統有許多功能，如操作功能、顯示功能、數據管理等，變壓器的接地保護配置是基于互聯網技術，通過控制數據終端，推動電力變壓器的維修保養工作的順利進行。電力企業要想從整體上提高設備管理和保護水平，就必須對傳統的工作方法進行改革，引進先進的生產設備和設備處理技術，依托綜合自動化系統，使設備管理的全過程都能夠進行自動化管理。此外，從以上的分析可以看出，在目前的變壓器保護和設計工作中，設計部門不僅要對設計環節進行掌控，按照具體的設計標準進行設計，才能為后續的施工建設提供保障，更要根據設計圖紙制定施工計劃，在施工計劃的安排與統籌中，施工部門一定要選擇高質量的電氣設備和元件，更要在供配電系統的建設中應用新型的施工材料，善于將新型的電纜應用在電力系統的搭建工作中，不僅可以促進新材料的推廣和使用，還可以保證電力系統的穩定性。

3.3 加強設備維護保養工作

做好變壓器現場測試工作，做好設備維修保養工作，是保證變壓器質量的重要環節。在變壓器工作結束之后，工作人員必須對設備進行調試，一方面是為了檢查設備的運行情況，另一方面，也可以確定電力變壓器的安裝是否安全、合理，是否能夠投入到下一次的運行工作中。而在試車之前，一定要保證所有的安裝工作都做完了，同時也要學會對不同的項目進行分析和診斷，以保證試車的質量與安全。如果在調試過程中出現了問題，應及時檢查，及時改正。變壓器接地保護裝置的維修與保養工作是一項工程量較大、施工程序較為復雜的工程，這不僅需要工程建設人員具有高超的職業技能，還應對工程建設中所涉及的細微環節進行重點關注。此外，電力企業要加大巡檢維修力度，提高對設備保養工作的重視程度，這是保障電力企業穩定運行的基礎。在實際的生產過程中，根據具體生產情況，客戶對于不同的電力設備要求也不一樣，時刻保持電力變壓器的質量，可以為企業的生產提供后援支撐。

3.4 組建優秀人才隊伍

電力設備接地保護技術在實際應用中，一方面，部分施工單位為了降低成本，可能會選擇使用劣質接地材料，導致電纜電線耐壓能力差、絕緣皮抗高溫和腐蝕性能低、線芯縫隙密封性差等。在接地保護施工過程中，如果材料存在質量問題，則會影響其對電氣設備的保護效果。另一方面，在接地保護技術應用過程中，由于部分技術人員的技術水平較低，自身操作職責不明確，監理人員工作不到位，容易出現電氣配管故障等。例如，接地線焊接長度不夠，接地線和接地盒之間的連接不規范等，都會影響電氣設備的接地效果。因此，電力變壓器系統的接地保護技術應用工作必須遵循科學的施工規范和標準，設計標準是以科學的衡量標準為依據而制定的，設計部門不能隨意改變施工的規范和標準，更要在具體的設計工作中將此標準落實到實際。為了提高變壓器工作的科學性，企業必須要培養出一支優秀的人才隊伍，并遵守基本的工作原則和施工規范。此外，在遵循基本的施工規范的同時，電力企業的監管團隊也要提高監管水平，對于不符合標準的設計環節，應該及時予以取締，這樣才能為后續的施工建設提供動力支持。

4 結束語

綜上所述，接地保護技術在電力系統中起著舉足輕重的作用，掌握了它，將對電力工程行業的健康發展起到推動作用。近年來，接地保護技術層出不窮，但是每一種方法都有自己的適用范圍，為了獲得最好的接地保護效果，相關人員需要在實際操作中選擇合適的處理方法，并在工作中加強創新。因此，相關人員必須選擇適合的接地保護技術，并按照標準展開規范的操作，這樣才能保證接地保護技術的應用效果，充分保護電氣設備的安全運行，促進該行業的持續健康發展。