一種新型防小動物變壓器變低接地掛件的研制及應用

陳澤鑫，吳天賜，黎漢，沈勇，陳光，鐘斯靜，張雪

(廣東電網有限責任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000)

1 引言

目前，在南方電網現運35kV～500kV電力系統中，變壓器變低母線橋的接地線大部分是借用母線至避雷器引下線進行接地，少部分是單獨接地。變壓器變低母線接地引下線處，一般都會預留5cm左右的露金屬間隙，不包絕緣護套，在變壓器停電轉檢修狀態時，用來裝設接地線。但在實際運行中，存在以下問題:(1)傍山變電站內的老鼠、貓等小動物比較多，體型比較大，當小動物爬上變壓器變低引下線時，露金屬間隙距離較小(約30cm)，可能在露金屬間隙處造成相間短路，導致主變壓器跳閘，嚴重時導致變壓器繞組變形，變壓器燒毀、爆炸及人生傷亡等嚴重事件事故；(2)如果將變低母線至避雷器引下線用絕緣護套全部包住，則在主變壓器停電轉檢修時，運行人員無法裝設接地線，介時嚴重影響現場工作的開展，需將接地點露空；(3)每個變電站的接地線長短高低不同，接地點有橫接、豎接及斜接等不同形式，而變電站配用的10kV接地線基本都是鴨嘴型，所以需統一將接地線接頭做成橫接模式，方便掛接接地線。

綜上所述，為防止此類問題的發生，給電網造成嚴重損失，針對變壓器現場運行中存在的問題，制作一種新型防小動物變壓器變低接地掛點。

2 變電器現場運行存在問題的解決思路

為防止此類問題的發生，給電網造成嚴重損失，針對變壓器現場運行中存在的問題，提出研究方向:(1)改進的變壓器變低母線接地線，需能防止小動物爬上去時造成相間短路，提高變壓器安全運行系數；(2)接地線掛點需露空，方便運行人員掛裝接地線，減輕現場作業負擔，縮短主變壓器停電操作時間，提升電網運維水平；(3)接地線掛點設置成橫接模式，方便運行人員將接地線安裝牢固，杜絕施工過程因接地線安裝不牢固而造成的違章及對施工人員造成的傷害。

在以上研究方向指導下，現場將母線接地點與變低避雷器分隔開，利用適當尺寸的抱窟，從管母上引出獨立接地點，或者用銅排從矩形母線上引出獨立接地點，用支撐瓷瓶支撐獨立接地點。運用絕緣熱縮材料包住所有裸露金屬部位(除了接地點的裸露金屬部分)，使用絕緣熱縮筒將接地點的裸露金屬部分隔斷開，將母線接地裸露金屬部位保護起來，有效防止因異物接觸到母線接地裸露金屬部位而造成接地及短路的風險。

該接地點安裝簡易，可以由運行人員單人完成，不僅操作簡單，還可降低異物接觸到接地點裸露金屬部位的風險，有效預防小動物、漂浮物對母線產生的安全威脅，極大提升了10kV戶外母線橋的安全運行能力，具有非常大的技術和經濟價值。

一種新型防小動物變壓器變低接地掛點，是電力系統中非常重要的安全設施。在主變停電檢修時該接地掛點可靠牢固接上絕緣接地線夾，在平時運行時該接地點處于敞開狀態，因其直接從10kV母線橋引接下來，懸空接地掛點處與母線有同等相電壓。原母線接地銅排L型設計，裸露，會導致有小動物、飄掛物等異物接觸、引起對地短路放電、嚴重時發展為相間短路、三相短路的設備安全事故事件。本研究課題就是為了杜絕此類安全事故發生而展開。

3 新型防小動物變壓器變低接地設計方式

(1)整體結構

一種新型防小動物變壓器變低接地掛點內的掛接點采用方形設計，可承受更大掛接時的拉扯力及重量，解決L形掛接點容易變形導致掛接不穩的缺點。組合方式是:將3絕緣內蓋板放入1接地掛點銅排，2絕緣筒體套入絕緣內蓋板，用絕緣連接件將4絕緣下蓋板與2絕緣筒體相連接。用特種電力密封膠將3絕緣內蓋板與2絕緣筒體、1接地掛點銅排的連接位密封。

圖1 組合后透視圖

圖2 結構設計剖面圖

(2)安裝方法

①按《高壓配電裝置設計規范》(DL/T5352-2018)的規定，10kV戶外母線橋接地點(無遮攔裸導體)至地面之間的安全凈距應不少于2700mm，并結合母線橋臨時接地套件預留的銅牌，配備好足夠的5X50的接地銅母線。

②一種新型防小動物變壓器變低接地掛點與母線橋引下銅排的搭接施工安裝，請按照《電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗收規范》(GBJ149-90)的相關規范要求施工，或參照圖3的安裝方法。

圖3 安裝示意圖

(3)操作方法

①打開蓋門操作。使用10kV驗電筆插入A孔中，將絕緣護套下蓋門撬開，并往下打開蓋門，露出臨時接地點母線(銅排)；

②裝設接地線操作。使用10kV專用接地線，并嚴格按照電力行業安全操作規程進行接地操作(接地線夾在絕緣護套內的接地專用銅排上)；

③拆除接地線操作。嚴格按照電力行業安全操作規程進行接地操作，拆下絕緣護套內的接地線夾，并取下接地線；關閉蓋門操作。使用2支10kV絕緣桿，先用一支絕緣桿插入絕緣護套蓋門的B孔中，并往上拖至絕緣筒貼合，用另一支絕緣桿在蓋門下方輕力往上托入絕緣桶內，使其完全蓋合即可；

④檢查10kV戶外母線橋臨時接地點絕緣護套是否正常，是否有松脫的現象。

圖4 實物結構圖

圖5 一種新型防小動物變壓器變低接地掛點實物圖

圖6 實際安裝效果圖

4 研發成果

本項目研發了一種新型防小動物變壓器變低接地掛點包括:接地銅排、絕緣筒體、絕緣內蓋板、絕緣下蓋板、絕緣鏈接片等部件將以上部件組合成一種新型防小動物變壓器變低接地掛點。成果在現場實施后，根據長時間運行經驗總結，具有以下優點:

(1)掛接點牢固:一種新型防小動物變壓器變低接地掛點內的掛接點采用方形設計，可承受更大掛接時的拉扯力及重量，解決L形掛接點容易變形導致掛接不穩的缺點。

(2)使用便捷:需要接地時將一種新型防小動物變壓器變低接地掛點下端蓋用絕緣棒拉下，即可接上絕緣接地線夾；使用后解除絕緣接地線夾將下端蓋頂上，即可完成封閉，形成一個密閉空間將接地位置封閉起來。

(3)優異的絕緣性能:一種新型防小動物變壓器變低接地掛點使用絕緣材料生產整個產品沒有金屬物品等的導電材料。

(4)使用壽命長:一種新型防小動物變壓器變低接地掛點使用高分子材料制成，其有良好的彈性、耐候性能，在不被人為損壞的情況下可不斷的重復使用。

現場運行情況:一種新型防小動物變壓器變低接地掛點在現場實施后，有效防止了各種因小動物觸碰到主變變低母線裸露接地點而產生的設備安全威脅，有效提升了10kV戶外母線橋的安全運行能力，具有非常大的技術和經濟價值。

(5)一體成型，安裝方便，現場安裝只需從母線橋引下接地銅排，預留兩個螺絲孔，便可將掛件安裝，掛件可適用于不同的母線橋結構型式，具有標準化設計，推廣使用的優良性能。

5 推廣效益

(1)本項目研發的一種新型防小動物變壓器變低接地掛點。使用便捷，需要接地時將母線接地銅排絕緣護套下端蓋用絕緣棒拉下，即可接上絕緣接地線夾；使用后解除絕緣接地線夾將下端蓋頂上，即可完成封閉，形成一個密閉空間將接地位置封閉起來。方便運行人員掛拆接地線，極大的減少了主變停送電操作時間。

(2)采用本項目一種新型防小動物變壓器變低接地掛點可有效解決母線接地引出點在運行時保持封閉，主變轉檢修時可輕松打開護套下端蓋，進行接地線安裝。有效的保證被檢修設備的可靠接地，極大的保障了檢修人員的人身安全。

(3)有效防止了各種因小動物觸碰到主變變低母線裸露接地點而產生的設備安全威脅，有效提升了10kV戶外母線橋的安全運行能力，極大夯實了電網的安全運行基礎，為保障電力生產安全及電力可靠供應打下了堅實的基礎。

(4)方便運行人員掛拆接地線，極大的減少了主變停送電操作時間。

(5)有效的保證被檢修設備的可靠接地，極大的保障了檢修人員的人身安全。

綜上所述，本產品可以在電網范圍內所有變壓器變低母線橋接地掛點設計全面推廣，不僅為現場作業人員的人身安全提供了強力的保障，同時縮短了運行人員掛裝接地線的操作時間，還為為保障電力生產安全及電力可靠供應打下了堅實的基礎。

6 結言

本項目研發的一種新型防小動物變壓器變低接地掛點，解決了接地掛點在檢修時必須接上絕緣接地線夾，在平時運營時該接地點處于敞開狀態的問題，避免因有小動物、飄掛物等異物接觸、引起對地短路放電、嚴重時發展為相間短路、三相短路的設備安全事故事件，降低設備故障風險。有效防止了各種因小動物觸碰到主變變低母線裸露接地點而產生的設備安全威脅，有效提升了10kV戶外母線橋的安全運行能力，有效提高了主變的安全運行水平，極大夯實了電網的安全運行基礎，為保障電力生產安全及電力可靠供應打下了堅實的基礎。