一、配電變壓器防雷接線

配電變壓器防雷接線見圖1

1.1關(guān)于接地電阻的規(guī)定

三點(diǎn)共同接地就意味著防雷接地(高壓避雷器)保護(hù)接地(外殼)和工作接地(低壓中性點(diǎn))共用一個(gè)接地裝置,其接地電阻應(yīng)滿足三者之中的最小值，其中防雷接地一般規(guī)定小于10，但要有垂直接地極，以利散流低壓工作接地一般應(yīng)小于4Q.因而接地電阻主要取決于高壓側(cè)對地?fù)舸r(shí)的保護(hù)接地，一般情況下配電變壓器都是向B類建筑物供電的，標(biāo)準(zhǔn)上有規(guī)定,只有當(dāng)保護(hù)接地的接地電阻R≤50/時(shí)，高壓側(cè)防雷及保護(hù)接地才能與低壓側(cè)工作接地共用一個(gè)接地裝置。反過來說,如果采取三點(diǎn)共同接地，則R≤50/時(shí)，其中為高壓系統(tǒng)的單相接地電流。

對不接地系統(tǒng)，I為系統(tǒng)的電容電流，對消弧線圈接地系統(tǒng),I為故障點(diǎn)的殘流如果按上述計(jì)算結(jié)果大于40，則由低壓工作接地要求，不得大于40，公式R≤50/中，50為低系統(tǒng)的安全電壓，即高壓側(cè)對外殼單相接地時(shí)，接地電流流過接地裝置的壓降不得超過50v。

而10kV系統(tǒng)中的電容電流差別很大，有的不足10A,有的高達(dá)上百安或數(shù)百安，所以配電變壓器三點(diǎn)共同接地時(shí)，要根據(jù)所在高壓系統(tǒng)的情況來確定接地裝置的接地電阻，不能籠統(tǒng)地規(guī)定4Ω或10Ω由于接地電阻大小與系統(tǒng)單相接地電流有關(guān)與配變?nèi)萘坎o關(guān)所以現(xiàn)場規(guī)程的說法沒有道理。

有的資料認(rèn)為，當(dāng)?shù)蛪汗ぷ鹘拥貑为?dú)另設(shè)時(shí)，100kⅥA以下的配電變壓器的低壓側(cè)工作接地電阻，可放寬到10，原因是變壓器小，內(nèi)阻抗大，限制了接地電流，也就限制了地電位的升高。(這解釋了為什么夏天測三相不平衡電流零序電流為什么這么大，原因：在于我們選錯(cuò)了測量點(diǎn),測量的是接地扁鐵，其中含有電容電流正確的測量點(diǎn)在變壓器低壓零序樁頭與變壓器外殼接地(保護(hù)接地)連接點(diǎn)之間)樹上鳥教育電氣設(shè)計(jì)視頻教程

1.2關(guān)于共同接地的接地方式

除圖1的方式外，施工中還會出現(xiàn)其它接地方式，見圖2、3

三種方式中都是共同接地的，采用哪種方式為好，現(xiàn)分析如下。

高壓側(cè)避雷器的作用是用來保護(hù)變壓器高壓線圈與外殼之間的絕緣，按圖2的接法，高壓線圈與外殼之間承受的電壓除避雷器殘壓外，還增加了接地引下線的電感、電阻上的壓降，這個(gè)壓降在雷電流沖擊下是不可忽視的，使其保護(hù)效果大為降低。

而圖3的接法也會產(chǎn)生一個(gè)問題,就是低壓線圈及中性線全部承受接地裝置上的壓降特別是當(dāng)中性點(diǎn)存在重復(fù)接地接地電阻小于配電變壓器接地電阻且離配電變壓器較近時(shí)高壓側(cè)避雷器的放電沖擊電流將較多流向重復(fù)接地，有時(shí)會將重復(fù)接地的引下線燒斷(重復(fù)接地線一般較細(xì)）。

所以圖1的接法較為為合理，對高壓線圈的防雷保護(hù)合理，對低壓中性線的沖擊也較小因?yàn)椴糠掷纂娏饕淹ㄟ^接地裝置流入地中。

1.3關(guān)于接地裝置的設(shè)計(jì)

按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，配電變壓器臺區(qū)的接地裝置應(yīng)敷設(shè)為閉合環(huán)形，并加垂直接地極，這是因?yàn)榄h(huán)形內(nèi)的接觸電壓比較低，而沿環(huán)形接地體走路的行人，其跨步電壓也較小，城區(qū)的配電變壓器大多安裝在路邊,因常有人走動，為行人安全著想，必須敷設(shè)為環(huán)形。

環(huán)形的大小，一般以5m為直徑，這是因?yàn)橐l(fā)揮水平接地極和垂直接地極的散流效果，減少相互屏蔽，降低接地電阻而必需的，但有些安裝地點(diǎn)過于狹窄時(shí)，則可為橢圓形，短軸距不得低于3m，見圖4，兩個(gè)垂直接地極宜打在短軸兩端點(diǎn)附近，高壓避雷器及外殼接地和中性點(diǎn)的接地分別引至垂直接地極附近，以利于散流。

如土壤電阻率較高，做一個(gè)環(huán)后，測試接地電阻不合要求，則應(yīng)在環(huán)外再做一個(gè)大環(huán)，兩環(huán)相距4~5m，埋深比第一環(huán)深，至少兩處相連接，直至滿足要求為止(實(shí)際施工過程中應(yīng)地形優(yōu)先，地網(wǎng)整體呈圓狀即可)

1.4關(guān)于接地引下線的連接方式

按部頒標(biāo)準(zhǔn)，除設(shè)備的接線端子可用螺栓連接外，引下線及接地裝置都應(yīng)使用焊接，但為安裝方便，通常在電桿下的18~20m處有一個(gè)斷接卡，也用螺栓連接。引下線般用扁鋼，但也有采用鋼絞線。鋼絞線與扁鋼的連接應(yīng)制作接線板，最好采用雙螺栓相連，以利接觸良好。

目前的實(shí)際情況是，高壓避雷器接地端分別用鋼絞線接線，三根鋼絞線再連在一起，且都是絞合連接，配電變壓器外殼的接地線也用鋼絞線與遊雷器接地線絞合，然后再與接地裝置的引上線用螺栓連接，有的也未壓制接線鼻，這些連接都不符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，接頭過多，接觸不良建議三個(gè)高壓避雷器的接地端用30×4的扁鋼連成一體從中間引下與外殼的接地扁鋼相連，均采用焊接，也不宜在中間設(shè)斷連卡，而直接入地與接地裝置進(jìn)行焊接，低壓中性點(diǎn)直接用扁鋼引至接地裝置與之焊接，扁鋼宜采用30×40mm2。樹上鳥教育電氣設(shè)計(jì)視頻教程

1.5關(guān)于接地裝置的施工

接地裝置的地下水平接地極應(yīng)采用40×4的扁鋼，垂直接地極用L40×4，埋深大于60cm，填土?xí)r用干凈的原土并夯實(shí)。有條件時(shí)，應(yīng)將環(huán)形水平接地極的面積適當(dāng)增大些或往環(huán)外再做一個(gè)環(huán)，兩處相連，以降低接地電阻，盡可能達(dá)到1，地下連接處應(yīng)采用焊接，并符合要求。扁鋼的搭接長度應(yīng)為扁鋼寬度的2倍，且應(yīng)三面或四面焊接，三面焊接時(shí)盡量二短邊一長邊，利于電流通過，圓鋼的焊接長度為圓鋼直徑的6倍，應(yīng)兩面焊接且不得有虛焊。焊接處應(yīng)采取防閼措施。

1.6關(guān)于低壓側(cè)裝避雷器

由于采用三點(diǎn)共地后,高壓側(cè)避雷器的放電電流(特別當(dāng)三相同時(shí)放電時(shí))很大，在接阻上的壓降也很高。該壓降加在低壓線圈上，通過低壓線路電容接地，在低壓線圈中就中擊電流使線圈勵(lì)磁，通過電磁感應(yīng)使高壓線圈感應(yīng)出很高的電壓。高壓側(cè)電壓受高壓側(cè)避雷器殘壓所限制，高壓線圈中性點(diǎn)電位就很高，容易在中性點(diǎn)附近，導(dǎo)致對地?fù)舸┗蛟验g短路而損壞變壓器，因而必須采取措施，限制低壓線圈承受的電壓，即一般采取低壓側(cè)也加一組遊雷器。

當(dāng)?shù)仉娢簧邥r(shí)，通過避雷器放電，使低壓線圈只承受低壓避雷器的殘壓(1300左右)，這樣高壓中性點(diǎn)附近的過電壓就被限制在可承受范圍之內(nèi)，這就是防止逆變換損壞變壓器，見圖5。樹上鳥教育電氣設(shè)計(jì)視頻教程

同樣當(dāng)?shù)蛪壕€路感應(yīng)雷傳到配電變壓器時(shí)，低壓側(cè)遊雷器也會動作，使雷電流入地,低壓線圈的電壓被限制在低壓避雷器殘壓之內(nèi)，防止配電變壓器高壓側(cè)被按變比感應(yīng)的電壓所損壞。這屬于正變換過電壓，由于配電變壓器的低壓側(cè)絕緣裕度高于高壓側(cè)，所以配電變壓器雷擊事故常發(fā)生在高壓側(cè)，尤其是中性點(diǎn)附近，見圖6

低壓側(cè)加裝避雷器，因其往往采用高、低壓架空線，容易受雷擊，35/0.4KV直配變壓器因其變比大，更應(yīng)在低壓側(cè)加裝一組避雷器，尤其是當(dāng)35KV線路開路運(yùn)行，高壓側(cè)無避雷器保護(hù)時(shí)。加裝低壓避雷器后，原來的三點(diǎn)共同接地就成了四點(diǎn)共同接地，見圖1。