李當(dāng)臺(tái)
(國(guó)網(wǎng) 福建永定縣供電有限公司,福建 永定364100)
接地是電力系統(tǒng)中常見(jiàn)的電氣裝置,是確保電氣設(shè)備正常工作和安全防護(hù)的重要措施。接地裝置由接地體和接地引下線組成。與土壤直接接觸的金屬體稱(chēng)為接地體;連接電氣設(shè)備與接地體之間的導(dǎo)線(或?qū)w)稱(chēng)為接地引下線。按接地的類(lèi)型可分為工作接地、保護(hù)接地。所謂工作接地是指為滿(mǎn)足電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備的運(yùn)行要求,而將電力系統(tǒng)的某一點(diǎn)進(jìn)行接地,稱(chēng)為工作接地,如電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地;保護(hù)接地是指為防止電氣設(shè)備的絕緣損壞,而將設(shè)備外殼對(duì)地電壓限制在安全電壓內(nèi),避免造成人身電擊事故,將電氣設(shè)備的外露可接近導(dǎo)體部分接地,稱(chēng)為保護(hù)接地。
但在35kV或10kV配電系統(tǒng)中,為提高供電可靠性,變壓器一次系統(tǒng)中性點(diǎn)常采用不接地或經(jīng)消弧線圈接地,即小接地電流方式。以往的配電變壓器接地,通常都是將變壓器高壓側(cè)避雷器、配變低壓側(cè)中性點(diǎn)、配變外殼接地共同連接后引下接地。這種接地,由于只有一個(gè)接地連接點(diǎn),可靠性差。由于單接地的缺點(diǎn),需要采用雙接地加以改進(jìn),接地方式有三種:
A圖 避雷器單獨(dú)接地,配變外殼與中性點(diǎn)連接接地:
B圖 配變外殼單獨(dú)接地,避雷器與中性點(diǎn)連接接地:
C圖 配變中性點(diǎn)單獨(dú)接地,避雷器與配變外殼連接接地:
(A)圖中避雷器放電時(shí),配變高壓線圈承受避雷器放電殘壓及接地電阻上的壓降,低壓側(cè)通過(guò)感應(yīng)獲得這部分電壓。而外殼與中性點(diǎn)接地,使得高、低壓線圈對(duì)外殼(中性點(diǎn))壓差急劇增加,容易燒毀變壓器或變壓器所承載的負(fù)荷。
(B)圖中避雷器放電時(shí),配變高壓線圈承受避雷器放電殘壓及接地電阻上的壓降,低壓側(cè)通過(guò)感應(yīng)獲得這部分電壓。同時(shí)由于避雷器與配變中性點(diǎn)連接,此時(shí)配變低壓側(cè)中性點(diǎn)被迫承受避雷器放電時(shí)在接地電阻上的壓降。而由于外殼單獨(dú)接地,因此,配變高、低壓線圈、低壓側(cè)中性點(diǎn)對(duì)外殼壓差增加,極易將絕緣擊穿放電,燒毀變壓器。特別是當(dāng)零線有重復(fù)接地時(shí),重復(fù)接地點(diǎn)流過(guò)感應(yīng)雷電流,如果重復(fù)接地點(diǎn)接地電阻較大時(shí),極易燒壞該點(diǎn)。
(C)圖中避雷器放電時(shí),配變高壓線圈承受避雷器放電殘壓及接地電阻上的壓降,低壓側(cè)通過(guò)感應(yīng)獲得這部分電壓,由于避雷器與配變外殼連接,此時(shí)配變外殼電壓升高,被迫承受避雷器放電時(shí)在接地電阻上的壓降。同時(shí)配變低壓側(cè)中性點(diǎn)單獨(dú)接地,及時(shí)將低壓側(cè)感應(yīng)所得的雷電壓泄入地內(nèi)。
綜上所述,圖(C)是較為完善的接地連接方式,即,保護(hù)接地與工作接地分開(kāi)。為了進(jìn)一步快速降低低壓側(cè)感應(yīng)雷電壓,需要在配變低壓側(cè)裝設(shè)一組避雷器。這樣不但可以有效保護(hù)配電變壓器,還能有效保護(hù)配變所承載的負(fù)荷,保護(hù)電能質(zhì)量,防止電壓畸變。
再談?wù)剬?duì)接地電阻阻值的要求。配電變壓器接地電阻的大小對(duì)供電質(zhì)量影響巨大,如果接地電阻值過(guò)大或發(fā)生接地線斷線故障,將會(huì)由于供電電壓異常造成設(shè)備燒毀,甚至?xí)?duì)人畜安全直接造成危險(xiǎn);還有當(dāng)配電變壓器及避雷器遭受雷擊時(shí)不能正常對(duì)地放電,致使變壓器及避雷器燒毀。
為保證安全可靠運(yùn)行,通常規(guī)定:容量在100kVA及以上的變壓器,其低壓側(cè)中性線、外殼應(yīng)可靠接地,接地電阻值不應(yīng)大于4Ω,每個(gè)重復(fù)接地的電阻值不應(yīng)大于10Ω;容量在100kVA以下的變壓器其接地電阻不應(yīng)大于4Ω,每個(gè)重復(fù)接地的電阻值不應(yīng)大于30Ω。
如果接地電阻值過(guò)高,在發(fā)生某單相失地時(shí)變壓器接地線中將有一個(gè)電流流過(guò),相電壓在大地和接地電阻上,接地電阻越大,接地電阻上分壓就越大。這時(shí),如果誤碰變壓器接地線或中性線以及變壓器外殼,可能導(dǎo)致人觸電。當(dāng)三相四線供電變壓器中性線接地電阻過(guò)高或斷開(kāi)時(shí),此時(shí)由三相負(fù)載的不平衡,變壓器的中性線將發(fā)生偏移,接地點(diǎn)電位不為零,造成相電壓不平衡,升高相可能燒毀用電設(shè)備。當(dāng)接地電阻值過(guò)高時(shí),同時(shí)也使變壓器避雷器接地電阻值過(guò)高。雷擊或過(guò)電壓時(shí),避雷器不能正常對(duì)地放電,導(dǎo)致避雷器或電壓器燒毀。
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