配电变压器的接地分析.pdf

配电变压器及断路器的接地分析 1 配电变压器防雷接线 配电变压器防雷接线见图 1 。 图 1 配电变压器防雷、工作、保护共同接地 1.1 关于接地电阻的规定 三点共同接地就意味着防雷接地（高压避雷器） 、保护接地（外壳）和工作接地（低压 中性点） 共用一个接地装置， 其接地电阻应满足三者之中的最小值， 其中防雷接地一般规定 小于 10 Ω，但要有垂直接地极，以利散流。低压工作接地一般应小于 4 Ω。因而接地电阻主 要取决于高压侧对地击穿时的保护接地， 一般情况下配电变压器都是向 B 类建筑物供电的， 标准上有规定，只有当保护接地的接地电阻 R≤50/I 时，高压侧防雷及保护接地才能与低压 侧工作接地共用一个接地装置。反过来说，如果采取三点共同接地，则 R ≤50/I 时，其中 I 为高压系统的单相接地电流。 对不接地系统， I 为系统的电容电流，对消弧线圈接地系统， I 为故障点的残流。 如果按上述计算结果大于 4 Ω，则由低压工作接地要求，不得大于 4 Ω。公式 R≤50/I 中， 50 为低系统的安全电压，即高压侧对外壳单相接地时，接地电流流过接地装置的压降不得 超过 50 V 。 而 10 kV 系统中的电容电流差别很大，有的不足 10 A ，有的高达上百安或数百安，所 以配电变压器三点共同接地时， 要根据所在高压系统的情况来确定接地装置的接地电阻， 不 能笼统地规定 4 Ω或 10 Ω。由于接地电阻大小与系统单相接地电流有关， 与配变容量并无关， 所以现场规程的说法没有道理。有的资料认为，当低压工作接地单独另设时， 100 kVA 以 下的配电变压器的低压侧工作接地电阻，可放宽到 10 Ω，原因是变压器小，内阻抗大，限 制了接地电流，也就限制了地电位的升高。 （这解释了为什么夏天测三相不平衡电流零序电 流为什么这么大。原因：在于我们选错了测量点，测量的是接地扁铁，其中含有电容电流。 正确的测量点在变压器低压零序桩头与变压器外壳接地（保护接地）连接点之间） 1.2 关于共同接地的接地方式 除图 1 的方式外，施工中还会出现其它接地方式，见图 2 、3 。 图 2 施工中常用的接地方式 图 3 施工中常用接地方式 三种方式中都是共同接地的，采用哪种方式为好，现分析如下。 高压侧避雷器的作用是用来保护变压器高压线圈与外壳之间的绝缘，按图 2 的接法， 高压线圈与外壳之间承受的电压除避雷器残压外， 还增加了接地引下线的电感、 电阻上的压 降，这个压降在雷电流冲击下是不可忽视的，使其保护效果大为降低。 而图 3 的接法也会产生一个问题， 就是低压线圈及中性线全部承受接地装置上的压降， 特别是当中性点存在重复接地， 接地电阻小于配电变压器接地电阻， 且离配电变压器较近时， 高压侧避雷器的放电冲击电流将较多流向重复接地， 有时会将重复接地的引下线烧断 （重复 接地线一般较细） 。 所以图 1 的接法较为合理， 对高压线圈的防雷保护合理， 对低压中性线的冲击也较小， 因为部分雷电流已通过接地装置流入地中。 1.3 关于接地装置的设计 按标准规定， 配电变压器