李當臺
(國網 福建永定縣供電有限公司,福建 永定364100)
接地是電力系統中常見的電氣裝置,是確保電氣設備正常工作和安全防護的重要措施。接地裝置由接地體和接地引下線組成。與土壤直接接觸的金屬體稱為接地體;連接電氣設備與接地體之間的導線(或導體)稱為接地引下線。按接地的類型可分為工作接地、保護接地。所謂工作接地是指為滿足電力系統或電氣設備的運行要求,而將電力系統的某一點進行接地,稱為工作接地,如電力系統的中性點接地;保護接地是指為防止電氣設備的絕緣損壞,而將設備外殼對地電壓限制在安全電壓內,避免造成人身電擊事故,將電氣設備的外露可接近導體部分接地,稱為保護接地。
但在35kV或10kV配電系統中,為提高供電可靠性,變壓器一次系統中性點常采用不接地或經消弧線圈接地,即小接地電流方式。以往的配電變壓器接地,通常都是將變壓器高壓側避雷器、配變低壓側中性點、配變外殼接地共同連接后引下接地。這種接地,由于只有一個接地連接點,可靠性差。由于單接地的缺點,需要采用雙接地加以改進,接地方式有三種:
A圖 避雷器單獨接地,配變外殼與中性點連接接地:

B圖 配變外殼單獨接地,避雷器與中性點連接接地:

C圖 配變中性點單獨接地,避雷器與配變外殼連接接地:

(A)圖中避雷器放電時,配變高壓線圈承受避雷器放電殘壓及接地電阻上的壓降,低壓側通過感應獲得這部分電壓。而外殼與中性點接地,使得高、低壓線圈對外殼(中性點)壓差急劇增加,容易燒毀變壓器或變壓器所承載的負荷。
(B)圖中避雷器放電時,配變高壓線圈承受避雷器放電殘壓及接地電阻上的壓降,低壓側通過感應獲得這部分電壓。同時由于避雷器與配變中性點連接,此時配變低壓側中性點被迫承受避雷器放電時在接地電阻上的壓降。而由于外殼單獨接地,因此,配變高、低壓線圈、低壓側中性點對外殼壓差增加,極易將絕緣擊穿放電,燒毀變壓器。特別是當零線有重復接地時,重復接地點流過感應雷電流,如果重復接地點接地電阻較大時,極易燒壞該點。
(C)圖中避雷器放電時,配變高壓線圈承受避雷器放電殘壓及接地電阻上的壓降,低壓側通過感應獲得這部分電壓,由于避雷器與配變外殼連接,此時配變外殼電壓升高,被迫承受避雷器放電時在接地電阻上的壓降。同時配變低壓側中性點單獨接地,及時將低壓側感應所得的雷電壓泄入地內。
綜上所述,圖(C)是較為完善的接地連接方式,即,保護接地與工作接地分開。為了進一步快速降低低壓側感應雷電壓,需要在配變低壓側裝設一組避雷器。這樣不但可以有效保護配電變壓器,還能有效保護配變所承載的負荷,保護電能質量,防止電壓畸變。
再談談對接地電阻阻值的要求。配電變壓器接地電阻的大小對供電質量影響巨大,如果接地電阻值過大或發生接地線斷線故障,將會由于供電電壓異常造成設備燒毀,甚至會對人畜安全直接造成危險;還有當配電變壓器及避雷器遭受雷擊時不能正常對地放電,致使變壓器及避雷器燒毀。
為保證安全可靠運行,通常規定:容量在100kVA及以上的變壓器,其低壓側中性線、外殼應可靠接地,接地電阻值不應大于4Ω,每個重復接地的電阻值不應大于10Ω;容量在100kVA以下的變壓器其接地電阻不應大于4Ω,每個重復接地的電阻值不應大于30Ω。
如果接地電阻值過高,在發生某單相失地時變壓器接地線中將有一個電流流過,相電壓在大地和接地電阻上,接地電阻越大,接地電阻上分壓就越大。這時,如果誤碰變壓器接地線或中性線以及變壓器外殼,可能導致人觸電。當三相四線供電變壓器中性線接地電阻過高或斷開時,此時由三相負載的不平衡,變壓器的中性線將發生偏移,接地點電位不為零,造成相電壓不平衡,升高相可能燒毀用電設備。當接地電阻值過高時,同時也使變壓器避雷器接地電阻值過高。雷擊或過電壓時,避雷器不能正常對地放電,導致避雷器或電壓器燒毀。
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