谈高压供配电系统中变压器电阻接地技术张永耀

谈高压供配电系统中变压器电阻接地技术张永耀

张永耀

特变电工股份有限公司新疆变压器厂新疆昌吉831100

摘要：在当今电力工业中，如何使有限的电力最大限度地利用电力，如何安全地使用电力是电力公司的一个重要问题。安全是第一生产力。在以上两个问题中，最重要的是安全有效地利用电能。在高压供配电系统中，变压器电阻接地技术是一种在传输和使用过程中能大大地提高电力资源安全系数的方法。

关键词：高压供配电系统；变压器；电阻接地

1变压器电阻接地技术

在进行电网中性点接地方式选择的时候，变压器中性点接地方式与整个电力系统的很多技术问题有密切的关系。主要的变压器中性点接地方式是中性点经消弧线圈接地、中性点经中电阻接地和中性点经高电阻接地、中性点不接地和中性点直接接地等。用电普遍采用中性点不接地系统的通常是300MW以下发电机组高压厂，用电普遍倾向于采用中性点经电阻接地系统的通常是600MW以上发电机组高压厂，随着配电系统的不断发展又因为技术本身的优越性，新型电缆配电系统中广泛应用中电流电阻接地技术。

2电阻接地方式的优越性

高压供电系统选择最佳的接地方式：电力变压器中性点绝缘水平和相关设备制造问题，单相接地故障时产生的异常过电压得到有效抑制，单相接地保护是最简单可靠，电气设备损坏是单相接地电流，电缆线路的绝缘等级，在单相接地电流干扰通讯线路。此外还有工业企业与民用建筑配电系统的诸多缺点，如中性点不接地长期使用，或小电流接地消弧线圈接地系统，所以需要更新和旧的低压配电系统采用电流接地电阻接地系统，小电流接地系统取代中性。在中电流电阻接地方式中，其优点是能有效地控制单相接地异常过电压。提高继电保护试验灵敏度，增强继电保护功能和可靠性。变压器中性点设备制造相对简单。

3变压器中性点电阻接地方式的依据

确定变压器中性点的接地方式由电力系统运行和变压器绝缘水平决定。中性点全绝缘变压器用于中性点接地系统，中性点不接地。不是所有的变压器在中性点接地。在中性点限制短路电流和继电保护系统，并直接接地系统的稳定性，应考虑这些因素，然后确定系统接地参数和接地。

4变压器电阻接地技术的优势

4.1抑制了单相接地异常过电压现象

很多工业和民用高压供配电系统的主要接地系统都用单相接地，本身这种系统电流量较小，且控制能力对异常过电压较弱。而等值电路被变压器电阻接地采用，其控制异常过电压现象很有效。Re、Z0为并联关系，Z0、Z1+Z2为串联电路。当Z1+Z2+Z0=0，Z0=-，Re这个接地电阻存在，因此可以健全相的异常过电压有效抑制。将Re=Xe代入公式计算，得出：Ve≈2.75Ea、Vb≈1.63Ea，若Re的数值减小，电流量由20～30A可增至100A，所以Ve、VO的电压，有二倍左右的降低。当Re数值适当时IR有可能达到100A，原来电阻接地的异常过电压，从3～3.5可降低到2左右，有明显抑制效果。

4.2加强了继电保护检测的灵敏度

在高压配电系统中需要通过继电保护控制过电压的发生，因为雷击、高电位侵入等都会损坏电气设备造成电压升高。单相接地在以往主要应用于3～10KV的电网中其故障率为60%-70%左右，总故障率的3/5以上都被其所占，但其检测率为20%-30%才占有效接地电流的1/3。换句话说，当单相接地电流仅为4-6A时有效电流为20A;当其接地电流才只有1-1.5A左右时有效电流为5A。同时检测到的只是二次电流，因为单相接地电流的检测是微弱的继电保护检测方式，其要经过电流互感器所以当然不会产生良好的保护效果。而平均一次能够实现20-30A的故障电流检测时电流为100A的电阻接地方式，继电保护检测的灵敏度显著提高了，继电保护的稳定性和可靠性也增强了。然而，要根据不同的接线方式在选择过电流继电器时的检测电流流入量进行选择，公式具体为：

IR=20×=0.133A（零相相接法，CT假设的变比为750/5A）

IR=20××=0.333A（三次线圈接线方式）

IR=20×=1A（接线方式为ZCT零序电流）

4.3变压器中性点设备制造简单

?/Y型变压器采用的是半绝缘方式是高压供配电系统常用的变压器，通常，接入接地电阻在二次Y型中性点处，而且接入110KV中性点，其变压器绝缘等级与60KV的绝缘等级相等。同时加装专用电阻接地变压器对于Y/?型的变压器很方便。另外通过变压器电阻接地技术可以对异常过电压，在高压电动机的绝缘较弱时进行有效控制和抑制，提高电流量降低其等级，继电保护的检测灵敏度得以增强。配电系统对电气设备危害程度降低，保证高压电动机的保证系统的安全有效运行减少其投资成本。在实际应用中配电系统中的电缆绝缘等级也会降低。因为变压器电阻接地技术在线路发生故障时，具有强大的继电保护作用，能够及时在15秒之内切断线路，对于通讯设备和电子计算机等危害降低。

5变压器中性点电阻接地方式的应用

非直接接地系统情况：当在非直接接地系统中单相接地故障发生的时候，短路回路很小的接地故障电流，没有构成故障时，不必立即切除，系统供电是可靠性较高的。在系统中升高到相电压的3倍的非接地相的对地电压并要求较高的绝缘。当电压等级在电力系统中不高的时候，对经济效益不会产生很大的影响的是不占主要成分的设备绝缘费用，所以在6.6kV级及以下的低电压电力系统中，多应用中性点非直接接地方式。经电阻接地系统情况：在直接接地系统中单相接地故障发生时，短路回路构成且另一个接地点会出现，相电流很大的接地相出现，迅速切除三相及接地相。

6结论

采用变压器电阻接地技术在高压供配电系统中，既能够实现成本控制减少投资，还能保证系统的安全可靠运行并具有明显的优越性。因此，应该广泛推广并使用依此促进中国高压供配电系统技术的发展。

参考文献

[1]邓威,毛娟.110kV变压器高压侧短路故障分析[J].农村电气化,2016,08:28-30.

[2]唐崇年,靳晓飞,付文光,辛彩芬.110kV变压器匝间短路故障分析及防范措施[J].内蒙古电力技术,2016,03:114-116.

[3]李健,赵双兵,张红旗,胡科.110kV变压器匝间短路故障分析与处理[J].中国电业(技术版),2016,02:8-11.

[4]封建宝,李成,张霁.500kV变压器高压绕组股间短路故障分析[J].变压器,2016,09:65-68.