电力变压器的接地保护技术研究综述

邓启秋

广东粤明电力工程有限公司广东珠海519100

摘要：本文以电力变压器接地为研究对象，首先介绍了电力变压器的接地要求，然后分析了电力变压器接地保护的影响，最后提出了电力变压器的接地保护技术要点，希望可以为有需要的人提供参考意见。

关键词：电力变压器；接地保护技术

近年来，随着社会经济的迅速发展，不管是社会还是电力行业，当前最关注的问题是电力的安全正常供应。而确保电力系统安全运行的有力保障是电力变压器的接地保护，只有将电力变压器的接地保护作用全面发挥出来，才可以防止电网运行的安全性降低。因此，有关部门以及研究人员必须要进一步深入研究分析电力变压器的接地保护技术，只有这样才可以提高电网的整体运行效率，进而推动我国电力事业稳定发展。

一、电力变压器的接地要求

通常，电力变压器的要求主要体现在以下几点：第一，土壤条件的要求。因为接地装置的应用性能容易受到电阻值的影响，所以在安装接地装置过程中，必须要充分考虑区域范围内的电阻值。一般来说，尽量不要选择电阻值偏大的区域安装接地装置，而是选择电阻值偏小的区域，让其土壤电阻和接地电阻之间呈正比，以确保接地装置安全稳定运行。第二，对接地材料以及规格的要求。对于选择接地装置材料而言，最好选择自然接地的方式。具体表现在电房的管道以及钢筋结构。但是必须要引起重视的问题丝毫，必须要保证接地部分的安全性。第三，人工接地敷设要求。[1]通过清楚明确接地极敷设深度，既可以降低电阻值，又可以保证接地质量。但是深埋接地极容易导致施工难度系数增加，而且会使得施工成本加大。因此，必须要在确保电阻值的同时，合理设计其深度。结合以往的人工接地施工方法，应当将其深度严格控制在0.7米左右。

二、电力变压器接地保护的影响

（一）电力变压器接地保护受到单相短路的影响

电网运行的变压器，其一次绕组和二次绕组之间有密切联系，为了避免子啊系统中高压侧出现短路问题而对低压侧电压产生影响，一般电网的变压器必须要中性点接地。如果电网出现短路问题，容易导致三相的运行不能处于对称的状态，进而使得变压器中性点位置出现低压的问题。

（二）电力变压器接地保护受到接地电阻偏大的影响

1.电力变压器接地电阻偏大的主要原因

首先，接地装置采用的材料质量与有关标准要求不相符，安装中性点接地的接地体时存在错误的操作，安装不科学，而且施工工艺落手等等原因，往往会造成线头和接地体连接问题发生松动，有时也有可能受到周围环境的影响，比如：接地体周围土壤偏于干燥，以上这些情况都容易导致接地体的电阻阻值偏大。[2]并且没有正确的认识变压器接地保护，也没有将截面积很小的中性线安装在变压器接地中，若系统的三相负荷发生不平衡，中性线中的电流过大，就会导致电线被烧断。在多数情况下，因为外力严重毁坏，接地线被不法分子偷走或者在施工中损坏，这些都容易造成接地线出现电阻偏大的现象。

2.变压器接地电阻偏大的影响

首先，变压器电接地电阻偏大势必会导致接地事故出现，这样在很大程度上会破坏相线的绝缘性能。例如：若B相接地，变压器的接地线就很有可能产生电流，若接地电阻加大，接地电阻的电压也增多。在这种情况，一旦有人不小心碰到变压器的接地线或者外壳，很有可能造成人体与接地电阻之间形成一种并联电路，这时接地电阻和人体出现的分压有密切联系，接地电阻越小，人体出现的分压越小，对人们的生命安全产生威胁。若将变压器的设备外壳和中性线进行准确的连接，就可以有效保护接地，但用电设备对地没有绝缘性，此种情况下若B相一直处在接地的状况，一旦与用电设备外壳发生接触，也很有可能导致触电事故的发生。[3]其次，接地电阻偏大也容易造成用电设备被严重烧毁，但电网中三相四线制的变压器存在中性线断线的情况，此时变压器很有可能处在负载不平衡的状况中，而负载的接地位置容易出现偏移的问题，导致变压器的相电压不断上升，使得变压器用电设备的使用性能受损，进而降低电网以及变压器运行的安全性和稳定性。

三、电力变压器的接地保护技术要点

（一）TN-C系统中的注意事项

就TN-C系统来讲，通常都是避雷器与变压器共同使用一个接地装置，在该应用制式中，为了防止出现爆炸现象，必须要尽可能将外壳独立接地。[4]但是必须要引起注意的是，在很有可能出现爆炸事故的作业位置，必须要尽可能防止采用中性电解方法完成接地保护，以确保不会因为所有相线的相互接触所造成的火花，使其爆照隐患发生。

（二）选择接地极材质

在选择接地极材质过程中，不仅要考虑接地保护性能，而且要考虑接地极的使用期限。由于在土壤中铝材很有可能出现腐蚀的情况，若接地极材料选用铝材，这样往往会缩短接地极的使用期限，所以必须要防止运用铝制材料的接地极。

（三）变压器低压侧中性点接地

对变压器接地保护装置进行安装时，就低压侧中性点接地施工来讲，事实上，是为了确保电力施工的安全性和可靠性，防止出现短路的情况，进而严重威胁施工人员的生命财产安全。通常，工作接地具体表现在以下几点：第一，为了将一相接地的危险系数控制在最小化，可以在接地保护中采用中性点不接地的方法，只要出现接地故障，接地中性线以及设备外壳的电压就会对地，但是不能导入地下，否则容易导致施工人员和电压发生接触，进而伤害其生命安全。并且因为不能科学疏导电压，接地故障维持时间越短，其积蓄的电眼也越少，影响施工人员生命安全的影响越大，所以必须要确保疏导电压是合理的。第二，将高压和低压相互窜入的危险性减少。[5]在中性点接地的情况下，如果低压线圈内出现高压，而且导致其产生击穿反应，这样往往会造成高压系统发生接地故障。对于这些问题，必须要结合接地电阻的特征，适当的调整其电压，让其可以形成一条分压回路，以减少外壳电压值，确保作业人们的生命安全不会受到伤害。

（四）重复接地

当作业环境是特定的，最好采用重复接地的方法，进而合理应用接地保护装置。就户外的终端和架空线路来讲，可以将在很多接地位置设置其零线，通常如果不超过200米，就要在一处接地保护。[6]并且在高压和低压线路辐射作业过程中，需要采用重复接地的方法接地保护两边的零线。就电网车间内部的设备外壳位置的零线而言，有必要的情况下，应当采用重复接地的方法，以保证其零线可以得到有效的接地保护。

结语：

总而言之，电力变压器的运行水平和电力系统的运行安全性有密切的关系，为了确保电力系统在实际运行中不会发生故障，需要制定相应的策略确保变压器安全运行。而应用接地保护技术既可以提高设备运行的安全性，又可以降低电力系统的施工作业问题出现几率，对实现电力企业可持续发展而言发挥着至关重要的作用。

参考文献：

[1]赵子龙,李森然,张任,赵妍,汪盛.PG-ZJB-252kV变压器中性点间隙接地保护装置设计[J].科学技术创新,2019(12):183-184.

[2]杜中剑,吴克林,李剑鹰,汤娇.变压器中性点运行方式对220kV电网接地保护的影响[J].江西电力职业技术学院学报,2016,29(04):4-6.

[3]邵海龙,刘博凯.20Hz注入式定子接地保护应用中的特殊问题[J].华北电力技术,2016(11):1-5.

[4]谢江平.中压配电变压器低压侧单相接地保护分析[J].电子测试,2016(19):131+129.

[5]任保瑞,王思良,卢伟.接地变压器二次电阻偏小的注入式定子接地保护解决方案[J].水电自动化与大坝监测,2015,39(02):30-33.

[6]童星寰.变压器中性点间隙接地保护的技术分析与研究[J].科技经济市场,2006(06):247-248.