變壓器中性點經避雷器接地運行應注意的事項

察國強

在我國經濟高速發展的今天，電力能源已經成為我國工業發展和人民生活不可缺少的能源。近些年我國供電企業也在大量建設供電站，不斷滿足人民的日常需求，但是在這個過程中也出現了許多電力事故，這些電力事故中變壓器事故占據了很大一部分。眾所周知，供電廠經過各種形式將電能生產出來后還要經過變壓器的轉換，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。傳統生產中變壓器的生產不注重防雷設備的安裝，這就導致了這些年在電網運行過程中經常會出現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生，今天本文就詳細分析下變壓器中性點在電網運行過程中經常發生哪些故障？接下來我就利用案例的形式來分析下避雷器在電網運行過程中發生爆炸的主要原因，供電企業對這些問題作出研究分析，確保在變壓器中性點經避雷器接地運行中應該注意哪些事項，進一步完善變壓器正常運行。

一、引言

在傳統變壓器中并沒有在中性點位置安裝避雷器之類的裝置，這也導致近些年經常會發生變壓器損壞事故。供電企業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

根據研究表面在電網運行過程中如果將變壓器中性點直接接地會造成嚴重的危害，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流過的電流很大，這樣就會引起變壓器打火，嚴重時會發生爆炸的危險。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生電源回路，直接導致人員傷亡，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，有可能引發電雷管超前引爆。如果發生這些問題后果都是十分嚴重的。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第539期2014年第07期-----轉載須注名來源對于中性點直接接地的連接方式，一旦發生系統中一相接地而出現除中性點外的另一個接地點，則會發生嚴重的短路。這時就會對周圍的易燃氣體造成一個燃燒環境，也會對人員安全造成嚴重威脅。

三、變壓器中性點避雷針爆炸的原因分析

大氣過電壓。在我國很多地區都存在著多雷地區，在這些地區經常會發生雷雨天氣，如果存在電力設施建設，就會對電力設施造成嚴重的威脅。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，當高壓電網被雷擊中時首先是高壓避雷器會產生相應動作，其次是低壓架設線路做出反應。但是在大多數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生。

由于諧振過電壓而引起避雷器爆炸。在電網線路中，如圖a 所示的一個單向電網，電源側的變壓器B1，其中性點是接她的，而負載側的變壓器B2，其中性點是不接地的，在中性點裝有避雷器。當斷路器K1、K2 由于機 構失靈或三相合、 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，在此瞬時就出現了如圖中b 所示的不對稱運行情況。這耐系統的等值電路如圖中c 所示。從圖c中可看 出，電路中相當于變壓器的電感L 與線路的線間電容C并聯后，再與線路零序 電容串聯而構成回路。在C值較小的 情況下，可以認為是L與C串聯，若它們配合得當，這樣就會產生鐵磁共振 。

單向供電網不對稱運行時的等效電路圖

由于單相接地過電壓而導致避雷針發生爆炸。在電網運行過程中，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生移動，這就造成變壓器參數的改變。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，也不會產生電弧，降低了變壓器發生爆炸的幾率。

四、變壓器中性點經避雷器接地運行的改進措施

在電網運行過程中，為了防止變壓器系統斷線運行，就必須對變壓器進行操作機構的完善，從而提高變壓器檢修質量，使斷路器開合時應使三相觸頭達到同步接觸，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， 每次大修后均進行同期洼測量，就是采用同期指示燈技同期，其標準采用“導則”中的規定：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生爆炸，所以在我國電網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變壓器中其他電氣設備的安全，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出線的地方。

對于傳統變壓容易發生雷擊事故的問題，供電企業也進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運行中，減少了變壓器毀壞的幾率。

（作者單位：國網山東鄄城縣供電公司）