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農(nóng)村配變防雷保護存在的問題與探討

  
評論: 更新日期:2008年10月29日

1忽視低壓側(cè)裝設(shè)避雷器
農(nóng)村配變的防雷保護工作一般都做了,但大多只重視在配變的高壓側(cè)裝設(shè)避雷器,而忽視低壓側(cè)也需裝設(shè)避雷器的問題(尤其是多雷地區(qū))。這是不正確的,因為高壓側(cè)避雷器F1向大地泄放很大的雷電流時,在接地裝置上產(chǎn)生電壓降,此電壓經(jīng)配變外殼同時作用在低壓側(cè)繞組的中性點,而低壓側(cè)繞組通過低壓線路的波阻抗接地。因此,低壓側(cè)繞組中流過雷電流,它使高壓側(cè)繞組按變比感應(yīng)出很高的電勢(可達(dá)1000kV),即“反變換”電勢,該電勢與高壓側(cè)繞組的雷電侵入波電壓疊加,會使高壓側(cè)繞組中性點電位變得很高,擊穿中性點附近的絕緣。
如果低壓側(cè)裝了避雷器,當(dāng)高壓側(cè)避雷器放電,接地裝置上電位升高到一定值時,則低壓側(cè)避雷器就會放電,使低壓側(cè)繞組出線端電位與其中性點及外殼的電位差減小,就能消除或減小“反變換”電勢。
2
高壓側(cè)避雷器距變壓器過遠(yuǎn)
因配變高壓側(cè)要裝設(shè)高壓開關(guān)和高壓熔斷器,如果設(shè)計安裝位置不當(dāng),就會使得高壓側(cè)避雷器的連接點a距配變的高壓接線端b的距離L過長,當(dāng)雷電侵入波經(jīng)a點達(dá)到b點后發(fā)生反射,其反射波與侵入波疊加,使a、b兩處的電壓都升高。而高壓側(cè)避雷器F1放電需要經(jīng)過一定的時間,這就使得b處的電壓比F1的放電電壓要高出一定的值,該值的大小與距離L成正比。如果變壓器絕緣承受雷電沖擊的能力達(dá)不到該值,就會損壞變壓器。因此,盡可能縮短L的長度,就有利于變壓器的安全,經(jīng)分析L應(yīng)滿足的關(guān)系式:
  L(UTUF)V/α
式中UT——變壓器絕緣耐沖擊電壓的能力,一般取UT=5UN(UN變壓器額定電壓);
   UF——避雷器沖擊放電電壓,查避雷器產(chǎn)品目錄可得;
   V——雷電沖擊波波速,可取300m/μs
   α——雷電波陡度,視當(dāng)?shù)乩妆┣闆r可取150300kΑ/μs。
3
接地線安裝不正確
有許多農(nóng)村電工,甚至供電部門的技術(shù)人員在安裝避雷器的接地線時,常常將避雷器的接地線直接接地,然后再從接地樁子上另引一根接地線至變壓器的外殼,這種接法表面上看來沒有什么問題,但實際上是不正確的。因為當(dāng)雷電流侵入,避雷器放電時,進入地下的雷電流i在接地電阻r0上產(chǎn)生較大的壓降ir0,它和F1上的殘壓us(2050kV)疊加后加到變壓器上,可使變壓器損壞。
正確的接法是將避雷器的接地線直接與變壓器的外殼連接,外殼再直接接地。這樣,電壓ir0將不作用在變壓器的絕緣上,變壓器的絕緣就比較安全。盡管這時外殼的電位升高,但由于外殼又與低壓側(cè)繞組的中性點相連接,因此不會出現(xiàn)外殼向低壓側(cè)的閃絡(luò)。
另外,避雷器的接地線要盡可能縮短。因為長度為0.6m的連接線約有1μH的電感。如果雷電流陡度di/dt僅為5kA/μs,其壓降也達(dá)到(di/dt)L=5kV,按接地線不超過5m考慮,也可達(dá)40kV,該電壓和避雷器上的殘壓us疊加,就能加劇對變壓器的破壞。所以避雷器安裝時,其接地線、低壓側(cè)中性點及外殼連接點的導(dǎo)線都應(yīng)盡量縮短。
4
接地電阻過大
配變的防雷裝置能否起到良好的保護作用,接地裝置的質(zhì)量是至關(guān)重要的。我們發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)多的農(nóng)村配變的接地裝置不符合要求,有的是接地體鋼材埋深不夠,有的是接地線不符合要求,使得接地裝置的接地電阻一般達(dá)10Ω左右,與標(biāo)準(zhǔn)要求的r04Ω相差甚遠(yuǎn)。接地電阻r0過大,一方面不能很好地起到散流作用;另一方面r0上的壓降會增大,使配變外殼的電位升高,這都將不利于變壓器的安全。

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