電力變壓器的接地保護技術探究

孫向前

摘 要：電力系統中，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

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.155

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 變壓器接地的要求

我國當前的低壓配電系統中，接地方式以中性點接地為主，這就意味著，變壓器、避雷器、低壓繞組以及配電變壓器的外殼等裝置使用同一個接地裝置。我國電力安全運行方面的相關規定中明確指出，對于不同容量的變壓器來說，接地電阻的限制也存在一定的差異，例如，容量為100kV·A以下的變壓器，要求其接地電阻在10Ω以內，而對于容量為100kV.A以上的變壓器，則要求其接地電阻在4Ω以內。一般而言，當配電變壓器出現接地問題或者電阻值與規定需求不符時，便會對設備的運行安全形成較大威脅。但是，現階段所采用的接地保護系統并不會由于發現故障問題而斷電，致使這些接地問題時常被人們忽略，這不僅會造成設備損壞，還會對作業人員的安全性帶有一定影響。為此，電力企業在后續的發展中，需要以嚴謹的態度，對待配電變壓器的接地保護問題。

（1）對土壤條件的要求：由于電阻值對接地裝置的應用性能具有較大的影響，為此，在進行接地裝置安裝時，需要考慮到區域內的電阻值問題。一般要求，將接地裝置安裝在電阻值較小的區域內，使其接地電阻與土壤電阻呈現正比關系，從而保證接地裝置的運行質量。

（2）對接地材料和規格的要求：對于接地裝置材料的選擇，應該優先選用自然接地。主要表現為電力廠房的鋼筋結構和各類管道。需要特別注意的是，需要確保接地部分的可靠性。

（3）人工接地連接要求：對于水平接地裝置來說，為了保證接地質量，需要采取人工干預的方式，對接地裝置進行合理焊接。

（4）人工接地敷設要求：對于接地極敷設深度的有效確定，不僅能夠減少電阻值，還能確保接地質量。然而，深埋接地極的操作會加大施工的難度，同時也會增加一定的施工成本投入。為此，需要在保證電阻值的基礎上，對其深度有效設計。根據人工接地施工的經驗，將其深度控制在0.6-0.8m為宜。

2 變壓器接地保護技術要點闡述

2.1 TN—C系統中需要注意的問題

對于TN—C系統來說，一般是將變壓器和避雷器通用一個接地裝置，在這種應用制式中，為了避免爆炸問題的發生，需要盡量將外殼單獨接地。需要特別注意的是，在容易發生爆炸隱患的作業區域，應盡量避免使用中性點接地方式進行接地保護，從而保證不會由于各個相線的接觸所產生的火花造成火災隱患或者爆炸風險。

2.2 接地極材質的選擇

對于接地極材質的選擇，除了需要考慮到接地保護性能之外，還需要考慮到接地極的使用壽命問題。鑒于鋁材在土壤中極易發生腐蝕反應，如果采用鋁材作為接地極材料必定會對接地極的使用壽命造成影響，為此，應避免采用鋁制接地極。

2.3 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。

2.4 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。

3 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.

作者簡介：孫向前（1981-），男，陜西子長人，本科，工程師，從事電氣工程及實踐教學研究。