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电力变压器及柱上开关的防雷接地技能

2017-09-19 23:41分类:电工安全知识 阅读:

 

经过对部颁规范中有关规矩的了解,论说了配电变压器接地的详细恳求,提呈现场规程中对配电变压器接地规矩的不明晰性,对现场作业有必定辅导含义。
体系接本地法如今供电公司对配电变压器台区的防雷接地选用高压侧接避雷器,然后将避雷器的接地引下线与配电变压器外壳及低压中性点相连,共用一个接地设备的做法,恳求100kVA及以上的配电变压器接地设备的接地电阻为4Ω以下,100kVA及以下的配电变压器接地电阻为10Ω以下,并恳求人工接地设备做成环形,这些规矩,都是有关规范上的定论。而规范中的每条规矩都是有详细的适用计划,而很多详细规矩在供电公司的现场规程中没有反映,因而有必要对这些规矩做出一些阐明,一同做一些更易于施行的详细规矩。1配电变压器防雷接线配电变压器防雷接线见图1。图1 配电变压器防雷、作业、保护一同接地1.1对于接地电阻的规矩三点一同接地就意味着防雷接地(高压避雷器)、保护接地(外壳)和作业接地(低压中性点)共用一个接地设备,其接地电阻应满意三者傍边的最小值,其间防雷接地通惯例矩小于10Ω,但要有笔直接地极,以利散流。低压作业接地通常应小于4Ω。因而接地电阻首要取决于高压侧对地击穿时的保护接地,通常状况下配电变压器都是向B类修建物供电的,规范上有规矩,只需当保护接地的接地电阻R≤50/I时,高压侧防雷及保护接地才调与低压侧作业接地共用一个接地设备。反过来说,假定选用三点一同接地,则R≤50/I时,其间I为高压体系的单相接地电流。对不接地体系,I为体系的电容电流,抵消弧线圈接地体系,I为缺点点的残流。有些体系虽装有消弧线圈,但常常作业不正常而退出作业,如今不少10kV体系IC都在40A分配,所以较大的高压体系中R应取1Ω。假定按上述核算效果大于4Ω,则由低压作业接地恳求,不得大于4Ω。公式R≤50/I中,50为低体系的安全电压,即高压侧对外壳单相接地时,接地电流流过接地设备的压降不得逾越50V。而10kV体系中的电容电流不一样很大,有的短少10A,有的高达上百安或数百安,所以配电变压器三点一同接地时,要依据地址高压体系的状况来判定接地设备的接地电阻,不能抽象地规矩4Ω或10Ω。因为接地电阻巨细与体系单相接地电流有关,与配变容量并无关,所以现场规程的说法没有道理。有的资料以为,当低压作业接地独自另设时,100kVA以下的配电变压器的低压侧作业接地电阻,可放宽到10Ω,要素是变压器小,内阻抗大,绑缚了接地电流,也就绑缚了地电位的添加。1.2对于一同接地的接本地法除图1的办法外,施工中还会呈现其它接本地法,见图2、3。图2 施工中常用的接本地法图3 施工中常用接本地法三种办法中都是一同接地的,选用哪种办法为好,现剖析如下。高压侧避雷器的效果是用来保护变压器高压线圈与外壳之间的绝缘,按图2的接法,高压线圈与外壳之直接受的电压除避雷器残压外,还添加了接地引下线的电感、电阻上的压降,这个压降在雷电流冲击下是不行疏忽的,使其保护效果大为下降。而图1的接法也会发作一个疑问,即是低压线圈及中性线悉数接受接地设备上的压降,分外是傍边性点存在重复接地,接地电阻小于配电变压器接地电阻,且离配电变压器较近时,高压侧避雷器的放电冲击电流将较多流向重复接地,有时会将重复接地的引下线烧断(重复接地线通常较细)。所以图3的接法较为合理,对高压线圈的防雷保护合理,对低压中性线的冲击也较小,因为有些雷电流现已过接地设备流入地中。1.3对于接地设备的计划按规范规矩,配电变压器台区的接地设备应敷设为闭合环形,并加笔直接地极,这是因为环形内的触摸电压比照低,而沿环形接地体走路的行人,其跨步电压也较小,城区的配电变压器大多设备在路周围,因常有人走动,为行人安全思考,有必要敷设为环形。环形的巨细,通常以5m为直径,这是因为要表现水平接地极和笔直接地极的散流效果,削减互相屏蔽,下降接地电阻而必需的。但有些设备地址过于狭隘时,则可为椭圆形,短轴距不得低于3m,见图4,两个笔直接地极宜打在短轴两头点邻近,高压避雷器及外壳接地和中性点的接地别离引至笔直接地极邻近,以利于散流。如土壤电阻率较高,做一个环后,查验接地电阻不合恳求,则应在环外再做一个大环,两环相距4~5m,埋深比榜首环深,起码两处相联接,直至满意恳求接连。图4 接地设备敷设为椭圆形1.4对于接地引下线的联接办法按部颁规范,除设备的接线端子可用螺栓联接外,引下线及接地设备都应运用焊接,但为设备便当,通常在电杆下的1.8~2.0m处有一个断接卡,也用螺栓联接。引下线通常用扁钢,但也有选用钢绞线。钢绞线与扁钢的联接应制造接线板,最佳选用双螺栓相连,以利于触摸超卓。如今的实习状况是,高压避雷器接地端别离用钢绞线接线,三根钢绞线再连在一同,且都是绞合联接,配电变压器外壳的接地线也用钢绞线与避雷器接地线绞合,然后再与接地设备的引上线用螺栓联接,有的也未束缚接线鼻,这些联接都不契合规范的恳求,接头过多,触摸不良。主张三个高压避雷器的接地端用30×4的扁钢连成一体,从基地引下与外壳的接地扁钢相连,均选用焊接,也不宜在基地设断连卡,而直接入地与接地设备进行焊接,低压中性点直接用扁钢引至接地设备与之焊接,扁钢宜选用30×40mm2。1.5对于接地设备的施工接地设备的地下水平接地极应选用40×4的扁钢,笔直接地极用L40×4,埋深大于60cm,填土时用洁净的原土并夯实。有条件时,应将环形水平接地极的面积恰当增大些,或往环外再做一个环,两处相连,以下降接地电阻,尽或许抵达1Ω。地下联接处应选用焊接,并契合恳求。扁钢的搭接长度应为扁钢宽度的2倍,且应三面或四面焊接,三面焊接时尽量二短边一长边,利于电流经过,圆钢的焊接长度为圆钢直径的6倍,应双面焊接,且不得有虚焊。焊接处应选用防腐办法。1.6对于低压侧装避雷器因为选用三点共地后,高压侧避雷器的放电电流(分外当三相一同放电时)很大,在接地电阻上的压降也很高。该压降加在低压线圈上,经过低压线路电容接地,在低压线圈中就有一冲击电流使线圈励磁,经过电磁感应使高压线圈感应出很高的电压。高压侧电压受高压侧避雷器残压所绑缚,高压线圈中性点电位就很高,简略在中性点邻近,致使对地击穿或匝间短路而损坏变压器,因而有必要选用办法,绑缚低压线圈接受的电压,即通常选用低压侧也加一组避雷器。本地电位添加时,经过避雷器放电,使低压线圈只接受低压避雷器的残压(1300V分配),这么高压中性点邻近的过电压就被绑缚在可接受计划以内,这即是避免逆改换损坏变压器,见图5。一样当低压线路感应雷传到配电变压器时,低压侧避雷器也会动作,使雷电流入地,低压线圈的电压被绑缚在低压避雷器残压以内,避免配电变压器高压侧被按变比感应的电压所损坏。这归于正改换过电压,因为配电变压器的低压侧绝缘裕度高于高压侧,所以配电变压器雷击事端常发作在高压侧,分外是中性点邻近,见图6。图5 配电变压器逆改换状况图6 配电变压器正改换状况低压侧加装避雷器,因其通常选用高、低压架空线,简略受雷击,35/0.4kV直配变压器因其变比大,更应在低压侧加装一组避雷器,分外是当35kV线路开路作业,高压侧无避雷器保护时。加装低压避雷器后,正本的三点一同接地就成了四点一同接地,见图1。1.7对于中性线及联接中性线在三相负荷不平衡时流过电流,按有关规矩该电流不得大于相线电流的25。别的,中性线、中性点接地线与配电变压器低压中性线端头的联接应牢靠,应制造接线鼻(板),螺栓应压紧,避免触摸不良流过电流时发热烧断。中性线断线意味着低压体系失掉接地,变成不接地体系。三相负荷不平衡时,致使三相电压相差很大,焚毁用电设备。2对于柱上开关的防雷接地高压柱上开关及隔脱离关通常作为联络开关用,规范规矩应在一侧或两头装设避雷器(开关常常断开),且避雷器引下接地线应与开关外壳(包含隔脱离关底座)联接,这是为了确保开关对地绝缘只接受避雷器残压,而得到有用的保护。但查询中发现,不少柱上开关两头的高压避雷器接地线都是直接引进地下,未与开关外壳相连。此刻开关对地绝缘所接受的除避雷器残压外,还包含引线和接地设备电阻上的压降。如接地引线电感为1.67μH/m,引线长10m,雷电波波头2.5μs,幅值5kA,加上接地电阻上的压降,避雷器的残压取50kV,则开关接受的电压为133.4kV,已逾越了开关的冲击绝缘水平75kV,避雷器就起不到保护效果。有些开关外壳虽有引下接地线,也是独自入地,即便共用一个接地设备,开关绝缘所接受的电压也高于残压。独自柱上开关的接地设备,其接地电阻不该大于10Ω,这也是规范的规矩,柱上开关的外壳,隔脱离关闸刀的底座,以及周围的绝缘子横担(金属),应连在一同与避雷器的接地引下线相连,这么就使隔脱离关支撑绝缘子都能得到保护,避免雷击闪络,充沛表现避雷器的效果。其联接线可选用Φ8mm的圆钢或20mm×3mm的扁钢。线路中所装设的高压无功抵偿电容器也应加金属装氧化物避雷器,其接地引下线也应与电容器的外壳相连。3配电变压器低压侧的接地型式前述配电变压器低压侧中性点接地,并与高压侧避雷器接地共用一个接地设备,习气于很多选用的低压体系为TN和TT,可是如选用IT制式,则中性点就不能接地。TN体系,又分三种状况:•TN-C体系,悉数体系顶用电气设备外壳保护线与中性线合一;•TN-S体系,悉数体系中电气设备外壳保护接地线与中性线分隔,有专用保护线;•TN-C-S体系,体系中有有些线路的中性线和保护线合一。TT体系,体系中有一点直接接地,用电设备外壳选用接地保护。IT体系,配电变压器低压中性点不接地,用电气设备外壳独自接地保护。(1)TN-C体系(2)TN-CS体系(3)TN-S体系(4)TT体系(5)IT体系图7 体系接地各种型式暗示图

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