开关电源对配电变压器的接地及防雷的分析


    配电变压器是普遍运用的要害电力设备,配电变压器防雷是一个首要的课题。全国因为雷击而损坏的配电变压器超越1%,多雷区可达5%.雷击不光带来配电变压器及电气设备的损坏,还也许导至大面积的停电事端。配电变压器的防雷作用首要由以下几个方面来决议:(1)避雷器;(2)接地方法;(3)接地电阻的巨细。因为避雷器是一个器件,首要是质量疑问,这儿不评论。咱们首要评论接地方法和接地电阻疑问。
  1配电变压器的接地方法配电变压器一般选用两种接地方法:一种是配电变压器选用高压避雷器引下线,变压器低压侧中性点、零线及变压器外壳衔接在一起一起接地方法。
  这种接地方法简称为0P接地方法。
  另一种接地方法,电力变压器选用篼压避雷器引入接地桩接地,变压器低压侧中性点、零线及变压器外壳衔接在一起,经过另一接地桩接地。这种接地方法简称为NP接地方法。
  NP衔接方法以上是配电变压器一般选用的两种接地方法。
  下面剖析两种接地方法对防雷击的不一样影响。
  2两种接地方法对防雷击的不一样影响2.1对雷击进程的剖析当输电线遭受雷击时,雷云所带的很多电荷(设为正电荷)经过放电途径落到输电线上,很多的自由电荷向输电线两头传达,在输电线上导致冲击电压波,称为雷电波。雷电波向输电线两头传达的速度挨近光速。雷电波的波形图如图(3)所示:雷电波继续的时刻只要几十微秒,而电压由零上升到最大值的时刻只要几微秒。雷电波能够看成频率极高的周期波(这个电压波能够由傅立叶级数分解为基涉及一系列的谐波)。当过电压波抵达变压器出线端时,相当于给变压器上一个频率极高的篼电压。这一瞬变进程很快,在高频下,变压器的很大,而l/toc比较小(C为匝间电容和线圈对地电容)。
  假定变压器篼压端的避雷器呼应满足快,而接地电阻满足小的话,雷电波能够经过接地线引人地下。
  但因为接地方法不一样和接地电阻不能达到抱负状况的因素,很有也许击穿变压器,形成变压器雷击损坏。下面先对接地方法进行剖析。
  0P接地维护方法的剖析0P接地方法如图(1)所示。选用高压避雷器引下线,变压器低压侧中性点零线及变压器外壳衔接在一起一起接地方法。当雷电波突击时,使篼压侧避雷器动作,雷电流经过接地电阻在接地电阻上发作一个高频振动的冲击电压,这个电压一起加在配电变压器低压绕阻和低压线路上,因为低压线路的阻抗仅为400500欧姆,故该电压大多数加在低压绕阻上,经过变压器铁芯的电磁耦合,在高压绕阻上会发作200-350KV的过电压,损坏高压绕阻。此外,因为该过电压是从篼压绕阻中性点向绕阻首端传递,高压避雷器不能维护坐落在它前面的绕阻,形成高压绕阻的损坏。0P维护方法,其耐雷水平低,当接地电阻为10欧姆,流过避雷器的电流大于500A时,变压器的高压绕阻绝缘会被击穿。
  NP维护方法的剖析NP维护方法见图(2)所示,是将高压避雷器的引下线独自接地。低压绕阻中性点零线和外壳衔接在―起经过压敏电阻接地。
  2.3.1消除逆改换电压NP维护方法利用大地对雷电波的衰减作用可根本消除逆改换过电压。由下式可求出距接地体k处的电位:2吐其间:p为土壤的电阻率;L为接地体的水平长度;h为接地体的笔直长度;I为走漏雷电流的巨细;X为距接地体的间隔。
  因为接地体2的存在将使地中的电场分布发作畸变,接地体2处的电位比上式求出的i值下降至20%摆布,故逆改换过电压不能对变压器形成损坏。因为将篼低压体系阻隔,篼压侧的雷电波无法经过接地体人侵至低压绕阻及低压网络,不会发作逆变过电压。
  2.3.2减小正改换电压当雷电波抵达变压器时,变压器初、次级绕阻都会在外加电压作用下,经过变压器的次级绕阻的冲击电流按变比感应出电动势,而使篼压绕阻的中性点电压升篼。但因为初、次绕阻接避雷器接地,次级绕阻经过压敏电阻接地确保两接地电阻在一定的规模以内(大于4欧姆),则根本能够减小40%的正改换电压。
  3接地电阻的巨细对防雷作用的影响接地电阻对防雷作用的影响很大,假如变压器的容量大于100KVA,则接地电阻请求小于4欧姆。假如接地电阻大于4欧姆,泄放电流(3000A;波头为1的斜角波)在接地电阻上发作一个很高的电压。这个电压会感应在低压绕阻和低压侧的电器上,形成变压器及低压电器的损坏。关于有些在高电阻率的土壤地带,为能下降接地电阻,一般选用如下办法:(1)是延伸水平接地体,扩展接地网面积;(2)是在接地坑内填充长效化学降阻剂。经过以上办法确保接地体电阻小于等于4欧姆。
  经过以上的剖析,对变压器的接地方法咱们能够得出这么的定论:(1)选用NP的接地方法,能够削减雷击对变压器形成的损坏(有材料显现,在多雷区配电变压器的年损坏率从5%7%下降至1%摆布);⑵要确保接地电阻小于4欧姆;(3)能够在低压侧再加上避雷器和压敏电阻器以确保低压侧的电气设备。

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