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   配電變壓器防雷措施的改進(jìn)

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【軟件】 上傳： 2012-12-8 15:41:13 大�。� 121KB
說(shuō)明： 摘 要：文章分析了當(dāng)前配電變壓器存在的問(wèn)題，討論了 正、逆變換過(guò)電壓產(chǎn)生的原因。針對(duì)抑制正、逆變換過(guò)電壓，強(qiáng)調(diào)了接地電阻在配電變壓器 防雷中的重要性，并提出了改進(jìn)措施。 　　關(guān)鍵詞：配電變壓器；防雷保護(hù)；逆變換過(guò)電壓；改進(jìn)措施 　　配電變壓器受雷電 波侵害不僅給供電企業(yè)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失， 而且嚴(yán)重影響供電可靠性。為防止雷電波對(duì) 配電變壓器的侵害， 保證配電變壓器安全運(yùn)行，文章對(duì)配電變壓器遭受雷擊后產(chǎn)生過(guò)電壓 的機(jī)理進(jìn)行了分析，提出了一些改進(jìn)方法。 　　圖1中，保護(hù)變壓器的避雷器安裝在高壓側(cè)， 與低壓側(cè)中性線變壓器金屬外殼連接在一起， 同用一個(gè)接地體接地。當(dāng)雷落于高壓側(cè)線路時(shí)，流經(jīng)避雷器的雷電流Ibl在接地體R上形成壓 降Uch=RIbl。因配電變壓器低壓線圈中性點(diǎn)與配電變壓器外殼是相連的，此壓降就作用在低 壓線圈和所連低壓線路上。因低壓線圈波阻比低壓線路波阻大得多，此壓降U的絕大部分電 壓都加在低壓線圈上。配電變壓器低壓側(cè)沒(méi)有避雷器保護(hù)，通過(guò)高、低壓線圈的電磁耦合作 用將按配電變壓器變化比例，在高壓線圈上產(chǎn)生一個(gè)很高的過(guò)電壓(稱(chēng)為反變換過(guò)程) ，使 高壓線圈絕緣損壞。這種引起高壓側(cè)中性點(diǎn)過(guò)電壓的現(xiàn)象叫“反變換”過(guò)電壓〔1〕。 　　綜上所述，造成雷擊配電變壓器事故的主要原因是正、逆變換過(guò)電壓。 　　2 改進(jìn)的防雷保護(hù)措施 　　配電變壓器遭受雷擊時(shí)，雖然高壓側(cè)的避雷器正確動(dòng)作，但常常仍免不了被損壞。由上 面的分析可知，究其根本原因是在避雷器動(dòng)作后配變本身產(chǎn)生正、逆變換過(guò)電壓所致。因此如何限制產(chǎn)生正、逆變換過(guò)電壓成為配電變壓器防雷的關(guān)鍵。 　　2.1 低壓側(cè)安裝避雷器 　　雷電波從低壓側(cè)侵入配變時(shí)，由于沒(méi)有避雷器的保護(hù)，雷電波直接侵入低壓繞組，導(dǎo)致低壓 繞組中性點(diǎn)電位偏移，從而按電磁感應(yīng)定律以變比的倍數(shù)升高到高壓側(cè)，使其電位高出額定 值的十幾倍，大大的威脅著配變的絕緣。由此可見(jiàn)，配電變壓器低壓側(cè)沒(méi)有裝設(shè)避雷器保護(hù) 是配電變壓器產(chǎn)生正變換過(guò)電壓，從而被雷擊壞的主要原因。因此，為了有效地限制正變換 過(guò)電壓，可以在低壓側(cè)也安裝避雷器。一旦雷擊低壓線路或低壓線路有感應(yīng)過(guò)電壓時(shí)將起到 保護(hù)作用，同時(shí)還能有效地限制低壓線圈兩端的過(guò)電壓值，保護(hù)配電變壓器高、低壓線圈的 絕緣，防雷效果十分顯著。 　　2.2 降低接地電阻及縮短接地引下線 　　由以上分析知，當(dāng)雷擊配電變壓器 高壓側(cè)時(shí)，避雷器動(dòng)作后，作用在避雷器上的電壓由三部分組成，一部分是避雷器動(dòng)作后的 殘壓，這個(gè)值只與避雷器本身的特性有關(guān)，可通過(guò)選擇殘壓較小的避雷器來(lái)降低這個(gè)值；第 二部分就是流過(guò)避雷器的雷電流在入地時(shí)，由于有接地電阻的存在，所以在接地電阻上就會(huì) 出現(xiàn)與接地電阻大小成正比的電壓；第三部分是由于接地引下線自身的電感帶來(lái)的壓降。因 此，最后作用在高壓側(cè)的電壓為三部分的疊加，如(1)式所示： 　　 ? 　　  　　式中：Ub——作用在配電變壓器高壓側(cè)的電壓，kV； 　　Rch——配電變壓器接地裝置的接地電阻，Ω； 　　iL——流過(guò)避雷器的雷電流，kA； 　　L——接地引下線的電感。 　　由式(1)知要降低總電壓的值，可以從三方面考慮。首先降低Uc，但Uc的值只與避雷 器本身因素有關(guān)，因此在選定了避雷器的種類(lèi)與型號(hào)后，這個(gè)值就確定了，一般變化比較小 。所以只能從后兩個(gè)方面來(lái)考慮降低總電壓Ub。其一就是雷電流在接地電阻上產(chǎn)生的壓降 RchiL，這是造成總電壓Ub過(guò)高的主要原因，也是造成很多農(nóng)村電網(wǎng)中配電變壓 器雷害事故的直接原因。按規(guī)程規(guī)定，配電變壓器的接地電阻應(yīng)滿足下面的要求：①容量在100KA以下配變接地電阻值不應(yīng)10Ω；②容量在100KA及以上配變接地電阻不應(yīng)4Ω。 　　但是，由于配電變壓器的接地裝置往往受 到安裝地點(diǎn)的環(huán)境、土壤電阻率、銹蝕情況以及埋設(shè)中的人為因素的影響，其接地電阻往往 嚴(yán)重超標(biāo)。特別是在山區(qū)高土壤電阻率地區(qū)，接地電阻的值都在幾十歐甚至上百歐，大大地 超過(guò)了規(guī)程的要求范圍。接地電阻往往都在50Ω以上，接地裝置大都只是一根鋼管打入地下 作為垂直接地極，沒(méi)有采用其他任何降阻措施，造成接地電阻普遍偏高。為了有效地降低接 地電阻，采用人工接地體，可以在有垂直接地極的基礎(chǔ)上再鋪設(shè)幾根水平放射狀接地極，且 接地極之間應(yīng)有可靠的連接，一般都用焊接，而不用細(xì)鐵絲擰緊，焊接不能有虛焊或假焊 〔3〕。另外，如果還可以充分利用自然接地體來(lái)降阻。在選擇材料時(shí)，對(duì)垂直接地極 可采用直徑大于4mm的厚角鋼，水平接地極可采用直徑不小于6mm的圓鋼和扁鋼。其二就是由 接地引下線自身電感產(chǎn)生的電壓L 　　 ? 　　3 結(jié)束語(yǔ) 　　配電變壓器雷害事故的原因主要是由于防雷保護(hù)上存在缺陷，較常見(jiàn)的是在低壓側(cè)缺少必要 的防雷保護(hù)措施。其次就是接地上存在比較嚴(yán)重的問(wèn)題即接地電阻值偏高以及接地引下線太 長(zhǎng)等。除對(duì)配電變壓器的防雷措施方面進(jìn)行改進(jìn)，選擇較合適的、全面的防雷保護(hù)措施外， 重視和加強(qiáng)配電變壓器的日常運(yùn)行管理也尤為重要。  　　[參考文獻(xiàn)] 　　[1] 勝鴻，郁青，朱偉.雷電波侵害配電變壓器的機(jī)理及防雷措施[J]. 供用電 ，2004，(6). 　　[2] 李景祿.關(guān)于中壓電網(wǎng)防雷保護(hù)現(xiàn)狀的分析與探討[J].電瓷避雷器，2003 ，(4). 　　[3] 李景祿.實(shí)用電力接地技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2002，(1).  　　[4] 陳國(guó)權(quán)，唐桂坤，陽(yáng)一雄.防城港市配電變壓器的防雷保護(hù)[J]，2003，(2) .
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