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变压器的接地电阻|华意电力

发布时间:2016-09-06 09:00:00 浏览次数:2901

  华意电力是一家专业研发生产接地电阻测试仪的厂家,本公司生产的接地电阻测试仪在行业内都广受好评,以打造最具权威的“接地电阻测试仪“高压设备供应商而努力。

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  接地网作为变电站交直流设备接地及防雷保护接地,对系统的安全运行起着重要的作用。由于接地网作为隐性工程容易被人忽视,往往只注意最后的接地电阻的测量结果。随着电力系统的发展,故障电流的增大及微机装置的广泛应用,对变电站接地网设计的要求越来越高.重点对中小型变电站接地网中存在的问题进行了分析,提出了这些问题和几点改进措施。 

1、变电站接地的问题 

1.1、阻值变大。 

  分析其原因,可能与土壤电阻率和接地体与土壤的接触电阻有关。土壤电阻率ρ值是接地设计和计算的重要依据,由于土地的分布千差万别,大多数情况下土壤都是不均匀,表现在实际的土壤电阻率沿水平和垂直方向不均匀分布,并且无任何规律可言,通过地质勘探资料的各种土质和地下水位来估算土壤电阻率ρ值往往与实际出入很大。土壤的电阻率直接影响土壤的导电性,而土壤质地、温度和水分含量对土壤电阻率有很大影响。此外,接地电阻值还与接地网与土壤的亲和程度有关,早期接地体经过长期锈蚀,表面产生锈层,也导致接触电阻增大。阻值变大将导致工频接地短路和雷击电流入地时电位过高,严重威胁设备和人身安全。

1.2、接地网的均压问题  

  造成均压效果差的原因有:接地体埋深不足;接地网只采用长孔网,很少用方孔地网计算;未采用均压带措施;设备接地引线过长;忽略了地网的均压和散流尧等。这些因素会造成接地网地面电位分布不均,引起跨步电压过高。  

1.3、接地网与设备引线存在薄弱环节 

  对于运行中的若干座变电站进行全面检查和试验发现存在的最大问题不是接地网的各项技术指标。 而是变电站内的电气设备与接地网的连接问题,设备的接地引下线与地网焊接不良,从焊口处开路,接地网水平接地体的接头处焊接不符合要求;而接地网与引下线经过长期锈蚀,有效截面不断减小,当设备短路时,就不满足现有的系统短路时热稳定要求而熔断,造成设备外壳所带高压电反击低压二次回路,接触电压威胁人身安全等问题。此外很多接地网与设备的连接只是简单的搭接焊接,焊接防锈处理均不符合电气装置工程接地装置施工及验收规程要求。  

1.4、接地引下线及接地体的截面偏小满足不了短路电流的热稳定 

  由于接地体或设备的接地引下线不能满足短路电流热稳定的要求,在发生接地短路时接地引下线往往被烧断,使设备外壳上有较高的过电压,有时会反击到低压二次回路使事故扩大,有的用户就是因为设备的接地引下线截面不够在设备发生接地短路时,高压窜入低压回路烧坏二次保护控制电缆,使事故扩大。 

1.5、接地装置的腐蚀问题  

  接地装置的腐蚀是一个普遍存在的问题,变电站接地网最容易发生腐蚀的是接地引下线,由于腐蚀接地线不能满足接地短路电流热稳定的要求腐蚀接地线不能满足接地短路电流热稳定的要求或腐蚀接地线不能满足接地短路电流热稳定的要求者形成电气上的开路,使设备失去接地。 

1.6、水平接地体的埋深不够 

  标准规定水平接地体要埋深0.6m以下。由于水平接地体埋深不够,接地电阻受季节影响,尤其受土壤干湿度影响较大,由于表层土壤容易干燥。所以造成接地装置的接地电阻不稳定,由于水平接地体的埋深不够,就影响接地网的均压,在发生接地短路时地面的跨步电压较大,对巡视人员 构成威胁,上层土壤的含氧浓度高袁容易发生腐蚀袁这也是水平接地体容 易损坏的主要原因。 

2、解决措施 

2.1降低接地电阻保持整个地网电位均衡 

  变电站接地网干线均应采用外缘闭合、内部敷设方孔型均压带的型式。特别是故障电流高度集中的区域,应采用加强的接地装置,即在周围加装垂直接地极和水平地埋线。采取的措施:一是尽量降低接地电阻值,利用建筑基础深的优势,在挖建筑基础时把接地网打在基础以下0.2m处(基本能与地下水接触),降低接地电阻值;二是要有效地解决均衡电位问题,减少接触电势、跨步电势和转移电势,克服故障大电流作用下电网可能形成的高电位差。

  根据多年的变压器验收经验,变压器竣工验收不可忽视接地电阻的测量验收,如果接地电阻值过高或接地线断线故障,将给用户造成供电异常,电器设备烧毁,给供电单位的运行管理带来一定困难,甚至会对人身安全造成危险。电力设备试验规程规定:100kva以下的变压器接地点接地电阻不大于10ω,100kva以上的变压器接地点接地电阻不大于4ω。为此我们必须了解接地电阻值过高的危害及防范措施。

1 接地电阻值过高的危害

(1)变压器接地线接地电阻值过高,如同时伴有低压相线绝缘损坏而接地,例如a相接地,这时变压器接地线中将有一个电流流过,a相电压加在大地和接地电阻上,如果接地电阻越大,那么接地电阻上的分压就越大。这时,如果有人误触变压器接地线或中性线以及变压器外壳,人体将和接地电阻形成并联,那么加在人体上的电压就会很高,导致触电。   

(2)当三相四线供电变压器中性线接地电阻值过高或断线时,此时由于三相负载的不平衡,变压器中性点将发生偏移,接地点电位不为零,使得有的相电压升高,而烧毁用电设备。   

(3)当接地电阻值过高时,同时也使变压器避雷器接地电阻值过高。雷击过电压时,避雷器不能正常对地放电,致使避雷器或变压器烧毁。   

2 变压器接地电阻值过高的原因   

(1)接地装置的材料不规格。由于接地体埋设不规范,安装工艺马虎,接地体与接地线接头松动,大地过于干燥等,均有可能造成接地电阻值过高。   

(2)由于变压器设计安装时,对接地线的作用重要性认识不足,中性线截面选择过小。另外,由于外力的破坏或接地线被盗等原因都有可能导致接地线断线,接地电阻值过高。   

3 预防措施   

(1)严格施工工艺,规范接地体的埋设:   

①接地装置一般由钢管、角钢、带钢及钢绞线等材料制成。埋入深度应不小于0.5~0.8m。   

②接地装置的施工。接地装置的施工一般应和基础施工同时进行。   

a.接地槽的深度应符合设计要求,一般为0.5~0.8m,可耕地应敷设在耕地深度以下。接地槽的宽度一般为0.3~0.4m,并应清除槽中一切影响接地体与土壤接触的杂物。   

b.钢管的规格及打入土壤中的深度应符合设计要求,接地体应垂直打入地中且固定,以免增加接地电阻。在山区及土壤电阻较高的地区,尽量少用管形接地装置,而采用表面埋入方式的接地装置。   

c.接地引下线应沿电杆敷设引下,尽可能短而直,以减少其冲击电抗,接地引下线以支持件固定在杆塔上,支持件之间的距离在直线部分通常采用1.0~1.5m,在转弯部分采用1.0m。

d.接地引下线除为测量接地电阻而预留的断开处外不得有接头,接地装置的联接应保证接触可靠。接地引下线与接地体的联接以及接地体本身之间的联接,均采用焊接。接地引下线与为测量接地电阻而预留的断开处的联接均采用螺钉联接,联接螺钉应镀锌防锈。   

e.接地体敷设完毕,应回填土,不得将石块等影响接地体与土壤接触的杂物埋入。   

(2)在变压器的中性线上选取适当的位置将变压器的中性线多点重复接地。当变压器中性线在某点断线时,由于多点接地,中性线电流仍可经大地回到变压器中性点,中性线的电位始终为零,每相负载的电压始终为正常的相电压。   

(3)在用户电能表后装设剩余电流动作保护器。当我们在用户装设了保护器后,此时如果变压器接地点接地电阻值过高,大地电位将不再为零,这时将有一个电流经保护器、大地流入变压器接地点,此电流将使保护器动作,而将接地点切除,防止了大地电位的升高。另外,加装保护器后,当人接触相线时,保护器也会动作,从而保障了人员的人身安全。