邢廣勤
(沈陽中變電氣有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽 110141)
電力系統(tǒng)中,變壓器的主要作用為,依據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)以及各個(gè)區(qū)域的用電需求對(duì)電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。然而電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中,受到多種因素的影響很容易出現(xiàn)短路問題,對(duì)供電質(zhì)量與供電效率帶來較大影響,此時(shí)就突出了變壓器接地保護(hù)技術(shù)的重要性。因此要想保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,就必須加大對(duì)變壓器接地保護(hù)技術(shù)的重視。文中就從變壓器的接地要求入手,對(duì)變壓器接地保護(hù)技術(shù)的要點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行闡述。
我國當(dāng)前的低壓配電系統(tǒng)中,接地方式以中性點(diǎn)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(gè)接地裝置。我國電力安全運(yùn)行方面的相關(guān)規(guī)定中明確指出,對(duì)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(nèi),而對(duì)于容量為100kV?A 以上的變壓器,則要求其接地電阻在4Ω 以內(nèi)。
一般而言,當(dāng)配電變壓器出現(xiàn)接地問題或者電阻值與規(guī)定需求不符時(shí),便會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行安全形成較大威脅。但是,現(xiàn)階段所采用的接地保護(hù)系統(tǒng)并不會(huì)由于發(fā)現(xiàn)故障問題而斷電,致使這些接地問題時(shí)常被人們忽略,這不僅會(huì)造成設(shè)備損壞,還會(huì)對(duì)作業(yè)人員的安全性帶有一定影響。為此,電力企業(yè)在后續(xù)的發(fā)展中,需要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,對(duì)待配電變壓器的接地保護(hù)問題。
1) 對(duì)土壤條件的要求:由于電阻值對(duì)接地裝置的應(yīng)用性能具有較大的影響,為此,在進(jìn)行接地裝置安裝時(shí),需要考慮到區(qū)域內(nèi)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(qū)域內(nèi),使其接地電阻與土壤電阻呈現(xiàn)正比關(guān)系,從而保證接地裝置的運(yùn)行質(zhì)量;2) 對(duì)接地材料和規(guī)格的要求:對(duì)于接地裝置材料的選擇,應(yīng)該優(yōu)先選用自然接地。主要表現(xiàn)為電力廠房的鋼筋結(jié)構(gòu)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(duì)于水平接地裝置來說,為了保證接地質(zhì)量,需要采取人工干預(yù)的方式,對(duì)接地裝置進(jìn)行合理焊接;4) 人工接地敷設(shè)要求:對(duì)于接地極敷設(shè)深度的有效確定,不僅能夠減少電阻值,還能確保接地質(zhì)量。然而,深埋接地極的操作會(huì)加大施工的難度,同時(shí)也會(huì)增加一定的施工成本投入。為此,需要在保證電阻值的基礎(chǔ)上,對(duì)其深度有效設(shè)計(jì)。根據(jù)人工接地施工的經(jīng)驗(yàn),將其深度控制在0.6-0.8m 為宜。
對(duì)于TN—C 系統(tǒng)來說,一般是將變壓器和避雷器通用一個(gè)接地裝置,在這種應(yīng)用制式中,為了避免爆炸問題的發(fā)生,需要盡量將外殼單獨(dú)接地。需要特別注意的是,在容易發(fā)生爆炸隱患的作業(yè)區(qū)域,應(yīng)盡量避免使用中性點(diǎn)接地方式進(jìn)行接地保護(hù),從而保證不會(huì)由于各個(gè)相線的接觸所產(chǎn)生的火花造成火災(zāi)隱患或者爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于接地極材質(zhì)的選擇,除了需要考慮到接地保護(hù)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(fā)生腐蝕反應(yīng),如果采用鋁材作為接地極材料必定會(huì)對(duì)接地極的使用壽命造成影響,有鑒于此,為了實(shí)現(xiàn)更好地接地保護(hù)效果,接地材質(zhì)應(yīng)當(dāng)選擇銅。
在變壓器接地保護(hù)裝置安裝時(shí),對(duì)于低壓側(cè)中性點(diǎn)接地的施工,實(shí)際上就是為了保證電力施工的安全性,避免發(fā)生短路現(xiàn)象對(duì)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(xiàn)為兩個(gè)方面:一方面為降低單相接地的危險(xiǎn)性。采取中性點(diǎn)不接地的方式實(shí)行接地保護(hù),一旦發(fā)生接地故障問題時(shí),接地中性線和設(shè)備外殼中的電壓對(duì)地,但是無法有效導(dǎo)入地下,致使施工人員在接觸到電壓之后會(huì)對(duì)自身安全造成較大影響。且由于電壓無法得到有效疏導(dǎo),接地故障維持的時(shí)間越長,所積蓄的電壓也就越多,對(duì)施工人員人身安全的影響較大。而在采用中性點(diǎn)接地方式進(jìn)行接地保護(hù)時(shí),在發(fā)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(nèi),從而保證作業(yè)安全。
在特定的作業(yè)環(huán)境下,可以采取重復(fù)接地的方式,來提升接地保護(hù)裝置的應(yīng)用效果。對(duì)于戶外的架空線路以及終端來說,可以在其零線上設(shè)置多處接地位置,一般在200m 的范圍內(nèi)便需要存在一處接地保護(hù)。另外,在高低壓線路的輻射作業(yè)中,其兩端的零線也需要采取重復(fù)接地的方式實(shí)行接地保護(hù)。對(duì)于電網(wǎng)車間內(nèi)的設(shè)備外殼處的零線在必要的時(shí)候也可以采取重復(fù)接地的方式。
綜上所述,變壓器的運(yùn)行質(zhì)量直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性,為了保證電力系統(tǒng)安全高效運(yùn)行,就必須采取有效的措施保證變壓器設(shè)備的運(yùn)行效率。而接地保護(hù)技術(shù)的有效應(yīng)用不僅能夠降低設(shè)備故障問題的發(fā)生幾率,還可以有效提升電力系統(tǒng)相關(guān)施工作業(yè)的安全性,對(duì)電力企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展具有積極意義。文中圍繞變壓器接地保護(hù)技術(shù)的要點(diǎn)內(nèi)容和作業(yè)要求進(jìn)行分析,希望可以進(jìn)一步提升變壓器在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用效果,為電力企業(yè)的健康發(fā)展提供保障。