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浅析变压器接地和防雷技术摘要：本文主要阐述了配电变压器接地电阻值过高的危害、援地电阻 值过高的原因及预防措施配电变压器防雷接地技术有防雳接线 和接地装置关键词：配电变压器；接地；防雷配电变压器接地电阻的大小影响供电质量，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，电器设备烧毁电力设 备试验规程规定：lOOkVA以下的变压器接地点接地电阻不大于10Q, 1OORVA以上的变压器接地点接地电阻不大于4Q因此，必须避免接 地电阳值过高的危害采取防范措施一、变压器接地1、接地电阳值过高的危害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，如&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，如杲接地电阻越 大，接地电阻上的分压就越大如果有人误触变压器接地线或中性线 以及变压器外売，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接地装置的材料不规格由于接 地体埋设不规范，安装马虎，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由于变压器设计安装时，对接 地线的重耍性认识不足，中性线截面选择过小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、 预防措旋a.严格规范接地体的埋设：接地装置一般由钢管、角钢、带钢及钢绞线等材料制成埋八深度 应不小于0. 5~0. 8m；接地装置的施工接地装置的施工一般应和基 础施T同时进行接地槽的深度应符合设计要求，一般为0. 5~0. 8m 如果是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钢管的规格及打入 土壤中的深度应符合谢十要求，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・0叽 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b.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C.在电能表后装设剩余电流动作保护器当我们在装设了保护器后， 此时如杲变压器接地点接地电阻过高，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加装保护器后，当 人接触相线时，保护器也会动作，可保障人身安全二、变压器雷击事故的产生机理分析要研究配电变压器雷击事故的原因，就要对其事故产生的原理进 行分析从理论上讲，变压器受到雷击出现事故的原因主要有正变换 过电压以及逆变换过电压两种形式，下面分别加以分析1、止变换过电压所谓正变换过电压，就是当配电变压器低压侧线路遭受雷击时， 会有雷电波由低压线路侵入，这时就会在变压器中产生电流，如图所 示产生的冲击电流会沿着接地装置进入大地，从而产生压降。

导致变压器低压侧电位提高与此同吋，该冲击电流也会在变压器高压绕 组上产生电动势，电动势的强弱与绕组上的匝数成正比关系，导致高 压侧电位提高O整个过程是由低压线路进入，最终在高压侧产生电流, 整个过程我们称之为正变换正变换情况下，会出现层间绝缘被击穿 的现象/wvvJ——AAA/\ h~ c「 』 N2、逆变换过电压逆变换过电压与止变换过电压止好相反变压器遭受雷击后，在 高压侧侵入电流，电流进入大地，与接地电阻发牛:作用，产牛:压降 这个压降将作用到配电变压器低压侧绕组中性点上，使中性点电位升 高三相绕组中流过的冲击电流方向相同、大小相等，电压同吋升高 如图所示由于高压绕组受避雷器残压固定，且中性点不接地，因此 冲击电流沿着低压绕组流通，在中性点幅值达到最大,导致中性点绝 缘容易击穿配电变压器防雷接地方式1、高压侧的单独接地方式顾名思义就是仅在配电变压器的高压侧设置避雷器，避雷器直接 与地网连接，采用避雷器单独接地这种简单传统的方式如图所示， 这种接地方式下，计算变压器过电压釆用下列公式:U（过电压）二U| （避 雷器的残压）+D （雳电流经接地电阻产生的压降）这种接地方式弊 端也是明显的，就是在运行过程中容易造成对配电变压器的损坏，因 此这种接地模式冲击绝缘水平与避雷器的残压关系紧密，只能允许数2、高压侧的三位一体接地方式避雷器防雷接地引下线采用“三位一体”的接地方法，即高压侧 避雷器的接地引下线和变压器低压侧的中性点以及配电变压器金属 外壳3点连接在-•起接地（见下图）。

当变压器遭受电击吋，电流经 过接地电阻产生压降同时也会伴随有残压的产生，二者一起发生作 用，就会在配电变压器绝缘上产生高电压如果我们采用三位一体接 地方式，变压器低压侧零线端接线至变压器的外壳，再接线至接地网 和引出的零线和保护线这样就在一定程度上减轻压降的作用，只有 残压独自作用于变压器，对配电变压器起到了很好的保护作用3、双侧均装设避雷器的三点一地方式标准接线和缺陷配电变压器的防雷接线通常是高压侧接避雷 器，然后将避雷器接地引下线（防雷接地）、配变外壳（保护接地）、低 压中性点（工作接地）连接在同一个接地装置在配电变压器高压侧和低压侧都装有避雷器的三点一地界线方式 将有利于配电变压器的保护实践中，发现当变压器遭受雷击出现损 害时，经常伴有低压设备同时受损的现象发生，一般都是电灯、电动机等设备出现问题这说明电压器低压一侧的线路遭受雷击出现过压 也导致变压器的雷击损坏，因此除了在高压侧装有避雷器外，还应该 在低压侧装有氧化锌避雷器，从而化解低压绕组受雷击产牛:的过电 压，对高压绕组是一种有效的保护4、完善配电变压器防雷接地的措施1、合理选用避雷器避雷器的选用合理与否直接关乎到变压器避雷效果。

作为设计人 员耍熟悉各种避雷器的性能、使用场所、运动条件等等，不同的避雷 压器效果不同、性能差异也比较大，例如常见的氧化锌避雷器就具有 反应速度快、产生残压比较低等优势，在一些容易遭受雷击的地区使 用比较广泛有的避雷器额定电压小于设备额定电压，这样在其工作 时，经常会出现跳闸都现象同样如果避雷器电压超过设备额定电压, 将起不到很好的避雷效果所以设计人员和施工人员在安装时，要做 好调试和实验工作，以免出现事故2、在配电变压器进线处装设电抗器有一些重雷区，频繁的雷击对变压器损害严重，这时我们可以再 配电变压器进线处装设电抗器或在配电变压器铁芯上加装平衡绕组 或在配电变压器内部安装金属氧化物避雷器电抗器可以利用进线制 作，用进线绕成直径10mm, 19-21匝的电感线圈，阻止雷电流入侵，保 护变压器3、 避雷器应靠近配电变压器在安装避雷器时，耍注意避雷器与变压器之间的距离，最好在 5M以内，连线较短也可以在一定程度上减轻电流产生的压降同样, 如果距离过远，将使避雷效果大打折扣4、 定期校验避雷器相关人员应按规程要求定期校试避雷器，进行避雷器预防性试验 和维护，同时建立试验档案，对不合格的予以更换。

四、接地装置1、选择接地电阻REo标准规定：配电容量2100kVAREW4Q：配电 容量〈100kVAREW10Q若配变三点共地，RE应取三者中最小值，— 般防雷接地的接地电阻＜10 Q.工作接地的接地电阻＜4Q,保护接地 的接地电阻W50 / i （i为高压系统单相接地电流）,RE主要取决于保 护接地的地电阻值10kV系统中电容电流差别很大，有的不足10A 有的高达上百A,配变三点共地时，要根据高压系统确定RE,不能简 单规定4Q或10Q, 一般大容量高压系统中RE应取10低压工作接 地单独另设时，lOOkVA以下配变的低压侧工作RE,可放宽至10Qo2、接地装置的制作接地装置的设计：标准规定，配变台区的接地 装置应敷设为闭合环形，环形直径一般取5000mm,可确保水平接地 极和垂直接地极散流效果良好，减少相互屏蔽，降低REo若安装地 点过于狭窄，则可为椭圆形，短轴距不得低于3000mm,两个垂直接 地极宜安装在短轴两端点附近，高压避雷器、外壳、中性点的接地分 别引至垂直接地极附近有利于散流若土壤电阻率较高，测试RE 不符合要求，则应在环外再做一个大环，两环相距4000 - 5000mni, 埋深比第一环深，至少两处相连接，直至RE符合要求。

接地引下线 的连接：标准规定，接地引下线及接地装置均应焊接，引下线一般用 扁钢或钢绞线比较好的做法是将三个高压避雷器接地端用30mmX 4mm扁铁连成一体，从中间引下与外壳的接地扁钢焊接相连后直接入 地与接地装置焊接，低压中性点直接用30mniX40mm扁铁引至接地装 置与之焊接接地装置的施工：接地装置地下水平接地极应采用40mm X4mm的扁铁垂直接地极用40mmX 40mmX 4mm的角钢，埋深大于 60cm,用干净原土填埋并夯实地下连接处均应采用焊接，扁钢搭接 长度应为扁钢宽度的2倍，三面或四面焊接，三面焊接时尽量两短边 一长边，利于电流通过，圆钢焊接长度为圆钢直径的6倍，应两面焊 接，不得有虚焊参考文献：[1]设施雷电安全规范(GB15599—1995).石汕化工静电接地设计规范(SH3097—2000).[2] 杨晓东•雷击种类及其综合防护技术浅析[J]・气象与环境学报,2008, 22(3)[3] 马淑华•农村配电变压器的防雷保护[J].农村电气化,2009, (12)[4] 邹晓彤•浅谈10kV配电变压器台接地电阻阻值[J]・农村电气化,2000, (1)[5] 、高仕宏.配电变压器防雷保护的改进[J]・湖北民族学院学报(自然科学版),2009,21 (4)。