09年安全工程師輔導:農村配變防雷保護存在的問(wèn)題
1、忽視低壓側裝設避雷器
農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裝設避雷器,而忽視低壓側也需裝設避雷器的問(wèn)題(尤其是多雷地區)這是不正確的,因為高壓側避雷器F1向大地泄放很大的雷電流時(shí),在接地裝置上產(chǎn)生電壓降,此電壓經(jīng)配變外殼同時(shí)作用在低壓側繞組的中性點(diǎn),而低壓側繞組通過(guò)低壓線(xiàn)路的波阻抗接地。因此,低壓側繞組中流過(guò)雷電流,它使高壓側繞組按變比感應出很高的電勢(可達1000kV),即“反變換”電勢,該電勢與高壓側繞組的雷電侵入波電壓疊加,會(huì )使高壓側繞組中性點(diǎn)電位變得很高,擊穿中性點(diǎn)附近的絕緣。
如果低壓側裝了避雷器,當高壓側避雷器放電,接地裝置上電位升高到一定值時(shí),則低壓側避雷器就會(huì )放電,使低壓側繞組出線(xiàn)端電位與其中性點(diǎn)及外殼的電位差減小,就能消除或減小“反變換”電勢。
2、高壓側避雷器距變壓器過(guò)遠
因配變高壓側要裝設高壓開(kāi)關(guān)和高壓熔斷器,如果設計安裝位置不當,就會(huì )使得高壓側避雷器的連接點(diǎn)a距配變的高壓接線(xiàn)端b的距離L過(guò)長(cháng),當雷電侵入波經(jīng)a點(diǎn)達到b點(diǎn)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。而高壓側避雷器F1放電需要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)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不到該值,就會(huì )損壞變壓器。因此,盡可能縮短L的長(cháng)度,就有利于變壓器的安全,經(jīng)分析L應滿(mǎn)足的關(guān)系式:
L≤(UT-UF)V/α
式中UT——變壓器絕緣耐沖擊電壓的能力,一般取UT=5UN(UN為變壓器額定電壓);
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,視當地雷暴情況可取150~300kΑ/μs.
3、接地線(xiàn)安裝不正確
有許多農村電工,甚至供電部門(mén)的技術(shù)人員在安裝避雷器的接地線(xiàn)時(shí),常常將避雷器的接地線(xiàn)直接接地,然后再從接地樁子上另引一根接地線(xiàn)至變壓器的外殼,這種接法表面上看來(lái)沒(méi)有什么問(wèn)題,但實(shí)際上是不正確的。因為當雷電流侵入,避雷器放電時(shí),進(jìn)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(20~50kV)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(xiàn)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(shí)外殼的電位升高,但由于外殼又與低壓側繞組的中性點(diǎn)相連接,因此不會(huì )出現外殼向低壓側的閃絡(luò )。
另外,避雷器的接地線(xiàn)要盡可能縮短。因為長(cháng)度為0.6m的連接線(xiàn)約有1μH的電感。如果雷電流陡度di/dt僅為5kA/μs,其壓降也達到(di/dt)L=5kV,按接地線(xiàn)不超過(guò)5m考慮,也可達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(shí),其接地線(xiàn)、低壓側中性點(diǎn)及外殼連接點(diǎn)的導線(xiàn)都應盡量縮短。
4、接地電阻過(guò)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)現有相當多的農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(xiàn)不符合要求,使得接地裝置的接地電阻一般達10Ω左右,與標準要求的r0≤4Ω相差甚遠。接地電阻r0過(guò)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(huì )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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