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變壓器及柱上開關(guān)的防雷接地

  
評論: 更新日期:2011年05月06日

  1.6關(guān)于低壓側(cè)裝避雷器由于采用三點(diǎn)共地后,高壓側(cè)避雷器的放電電流(特別當(dāng)三相同時(shí)放電時(shí))很大,在接地電阻上的壓降也很高。該壓降加在低壓線圈上,通過低壓線路電容接地,在低壓線圈中就有一沖擊電流使線圈勵(lì)磁,通過電磁感應(yīng)使高壓線圈感應(yīng)出很高的電壓。高壓側(cè)電壓受高壓側(cè)避雷器殘壓所限制,高壓線圈中性點(diǎn)電位就很高,容易在中性點(diǎn)附近,導(dǎo)致對地?fù)舸┗蛟验g短路而損壞變壓器,因而必須采取措施,限制低壓線圈承受的電壓,即一般采取低壓側(cè)也加一組避雷器。當(dāng)?shù)仉娢簧邥r(shí),通過避雷器放電,使低壓線圈只承受低壓避雷器的殘壓(1300V左右),這樣高壓中性點(diǎn)附近的過電壓就被限制在可承受范圍之內(nèi),這就是防止逆變換損壞變壓器,見圖5。同樣當(dāng)?shù)蛪壕€路感應(yīng)雷傳到配電變壓器時(shí),低壓側(cè)避雷器也會(huì)動(dòng)作,使雷電流入地,低壓線圈的電壓被限制在低壓避雷器殘壓之內(nèi),防止配電變壓器高壓側(cè)被按變比感應(yīng)的電壓所損壞。這屬于正變換過電壓,由于配電變壓器的低壓側(cè)絕緣裕度高于高壓側(cè),所以配電變壓器雷擊事故常發(fā)生在高壓側(cè),尤其是中性點(diǎn)附近,配電變壓器正變換情況低壓側(cè)加裝避雷器,因其往往采用高、低壓架空線,容易受雷擊,35/0.4kV直配變壓器因其變比大,更應(yīng)在低壓側(cè)加裝一組避雷器,尤其是當(dāng)35kV線路開路運(yùn)行,高壓側(cè)無避雷器保護(hù)時(shí)。加裝低壓避雷器后,原來的三點(diǎn)共同接地就成了四點(diǎn)共同接地,見圖1。1.7關(guān)于中性線及連接中性線在三相負(fù)荷不平衡時(shí)流過電流,按有關(guān)規(guī)定該電流不得大于相線電流的25。另外,中性線、中性點(diǎn)接地線與配電變壓器低壓中性線端頭的連接應(yīng)可靠,應(yīng)制作接線鼻(板),螺栓應(yīng)壓緊,防止接觸不良流過電流時(shí)發(fā)熱燒斷。中性線斷線意味著低壓系統(tǒng)失去接地,成為不接地系統(tǒng)。三相負(fù)荷不平衡時(shí),導(dǎo)致三相電壓相差很大,燒毀用電設(shè)備。

  2關(guān)于柱上開關(guān)的防雷接地

  高壓柱上開關(guān)及隔離開關(guān)一般作為聯(lián)絡(luò)開關(guān)用,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)在一側(cè)或兩側(cè)裝設(shè)避雷器(開關(guān)經(jīng)常斷開),且避雷器引下接地線應(yīng)與開關(guān)外殼(包括隔離開關(guān)底座)連接,這是為了保證開關(guān)對地絕緣只承受避雷器殘壓,而得到有效的保護(hù)。但觀察中發(fā)現(xiàn),不少柱上開關(guān)兩側(cè)的高壓避雷器接地線都是直接引入地下,未與開關(guān)外殼相連。此時(shí)開關(guān)對地絕緣所承受的除避雷器殘壓外,還包括引線和接地裝置電阻上的壓降。如接地引線電感為1.67μH/m,引線長10m,雷電波波頭2.5μs,幅值5kA,加上接地電阻上的壓降,避雷器的殘壓取50kV,則開關(guān)承受的電壓為133.4kV,已超過了開關(guān)的沖擊絕緣水平75kV,避雷器就起不到保護(hù)作用。有些開關(guān)外殼雖有引下接地線,也是單獨(dú)入地,即使共用一個(gè)接地裝置,開關(guān)絕緣所承受的電壓也高于殘壓。單獨(dú)柱上開關(guān)的接地裝置,其接地電阻不應(yīng)大于10Ω,這也是標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,柱上開關(guān)的外殼,隔離開關(guān)閘刀的底座,以及旁邊的絕緣子橫擔(dān)(金屬),應(yīng)連在一起與避雷器的接地引下線相連,這樣就使隔離開關(guān)支持絕緣子都能得到保護(hù),防止雷擊閃絡(luò),充分發(fā)揮避雷器的作用。其連接線可采用Φ8mm的圓鋼或20mm×3mm的扁鋼。線路中所裝設(shè)的高壓無功補(bǔ)償電容器也應(yīng)加金屬裝氧化物避雷器,其接地引下線也應(yīng)與電容器的外殼相連。

  3配電變壓器低壓側(cè)的接地型式

  前述配電變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)接地,并與高壓側(cè)避雷器接地共用一個(gè)接地裝置,適應(yīng)于大量采用的低壓系統(tǒng)為TN和TT,但是如采用IT制式,則中性點(diǎn)就不能接地。TN系統(tǒng),又分三種情況:?TN-C系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)中用電氣設(shè)備外殼保護(hù)線與中性線合一;?TN-S系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)中電氣設(shè)備外殼保護(hù)接地線與中性線分開,有專用保護(hù)線;?TN-C-S系統(tǒng),系統(tǒng)中有部分線路的中性線和保護(hù)線合一。TT系統(tǒng),系統(tǒng)中有一點(diǎn)直接接地,用電設(shè)備外殼采取接地保護(hù)。IT系統(tǒng),配電變壓器低壓中性點(diǎn)不接地,用電氣設(shè)備外殼單獨(dú)接地保護(hù)。(1)TN-C系統(tǒng)(2)TN-CS系統(tǒng)(3)TN-S系統(tǒng)(4)TT系統(tǒng)(5)IT系統(tǒng)圖

  一般居民用戶可用TN-C-S系統(tǒng),即低壓從配電變壓器引出的主干線可以采取TN-C系統(tǒng)(四線制),到用戶的支線采取TN-S系統(tǒng);工廠車間可以采用TT系統(tǒng),電動(dòng)機(jī)用三相電源,照明用單相電源,配電變壓器中性點(diǎn)接地,到車間后,車間設(shè)備的外殼單獨(dú)接地。需防爆的場所最好采用IT系統(tǒng),三根相線或四根(加中性線)送過去,中性點(diǎn)不接地,外殼單獨(dú)接地,這樣相線碰地或碰外殼,電流很小,不會(huì)產(chǎn)生火花,防止爆炸。如接地點(diǎn)和中性點(diǎn)接地電阻都是4Ω,TN、TT系統(tǒng)相線接地時(shí),中性點(diǎn)上會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的電壓,該電壓U0=110V。4接地電阻的測量測量配電變壓器接地電阻應(yīng)停用配電變壓器(TN或TT制式),拆開中性點(diǎn)接線及與外殼的連線。主要目的是防止重復(fù)接地影響測量結(jié)果。測量可用接地電阻測試儀,布線方向應(yīng)與架空線垂直方向(電纜線路不限)。電壓電流極應(yīng)打在比較潮濕的地方,減少其接地電阻,減少測量誤差。測量點(diǎn)的選取,測量接地裝置電阻應(yīng)包括引線和接頭的電阻。判斷標(biāo)準(zhǔn):如為共用接地裝置,接地電阻據(jù)所在系統(tǒng)的電容電流按R≤50IC計(jì)算出要求值,如計(jì)算值超過4Ω,則按4Ω選取。配電變壓器防雷接地工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工程,要考慮防雷接地、保護(hù)接地、工作接地的各種要求,以其中最小值為標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)和施工。不要認(rèn)為“接地”可以馬虎從事,它關(guān)系到人身和設(shè)備安全的大事,即防雷保護(hù)的有效性。接觸電壓、跨步電壓的大小,人體接觸外殼時(shí)的電壓高低都涉及到電擊事故發(fā)生的機(jī)率,及危害程度,所以必須認(rèn)真施工,按標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,以確保防雷和接地的安全運(yùn)行。

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