1忽视低压侧装设避雷器
农村配变的防雷保护工作一般都做了,但大多只重视在配变的高压侧装设避雷器,而忽视低压侧也需装设避雷器的问题(尤其是多雷地区)。这是不正确的,因为高压侧避雷器F1向大地泄放很大的雷电流时,在接地装置上产生电压降,此电压经配变外壳同时作用在低压侧绕组的中性点,而低压侧绕组通过低压线路的波阻抗接地。因此,低压侧绕组中流过雷电流,它使高压侧绕组按变比感应出很高的电势(可达1000kV),即“反变换”电势,该电势与高压侧绕组的雷电侵入波电压叠加,会使高压侧绕组中性点电位变得很高,击穿中性点附近的绝缘。
如果低压侧装了避雷器,当高压侧避雷器放电,接地装置上电位升高到一定值时,则低压侧避雷器就会放电,使低压侧绕组出线端电位与其中性点及外壳的电位差减小,就能消除或减小“反变换”电势。
2高压侧避雷器距变压器过远
因配变高压侧要装设高压开关和高压熔断器,如果设计安装位置不当,就会使得高压侧避雷器的连接点a距配变的高压接线端b的距离L过长,当雷电侵入波经a点达到b点后发生反射,其反射波与侵入波叠加,使a、b两处的电压都升高。而高压侧避雷器F1放电需要经过一定的时间,这就使得b处的电压比F1的放电电压要高出一定的值,该值的大小与距离L成正比。如果变压器绝缘承受雷电冲击的能力达不到该值,就会损坏变压器。因此,尽可能缩短L的长度,就有利于变压器的安全,经分析L应满足的关系式:
L≤(UT-UF)V/α
式中UT——变压器绝缘耐冲击电压的能力,一般取UT=5UN(UN为变压器额定电压);
UF——避雷器冲击放电电压,查避雷器产品目录可得;
V——雷电冲击波波速,可取300m/μs;
α——雷电波陡度,视当地雷暴情况可取150~300kΑ/μs。
3接地线安装不正确
有许多农村电工,甚至供电部门的技术人员在安装避雷器的接地线时,常常将避雷器的接地线直接接地,然后再从接地桩子上另引一根接地线至变压器的外壳,这种接法表面上看来没有什么问题,但实际上是不正确的。因为当雷电流侵入,避雷器放电时,进入地下的雷电流i在接地电阻r0上产生较大的压降ir0,它和F1上的残压us(20~50kV)叠加后加到变压器上,可使变压器损坏。
正确的接法是将避雷器的接地线直接与变压器的外壳连接,外壳再直接接地。这样,电压ir0将不作用在变压器的绝缘上,变压器的绝缘就比较安全。尽管这时外壳的电位升高,但由于外壳又与低压侧绕组的中性点相连接,因此不会出现外壳向低压侧的闪络。
另外,避雷器的接地线要尽可能缩短。因为长度为0.6m的连接线约有1μH的电感。如果雷电流陡度di/dt仅为5kA/μs,其压降也达到(di/dt)L=5kV,按接地线不超过5m考虑,也可达40kV,该电压和避雷器上的残压us叠加,就能加剧对变压器的破坏。所以避雷器安装时,其接地线、低压侧中性点及外壳连接点的导线都应尽量缩短。
4接地电阻过大
配变的防雷装置能否起到良好的保护作用,接地装置的质量是至关重要的。我们发现有相当多的农村配变的接地装置不符合要求,有的是接地体钢材埋深不够,有的是接地线不符合要求,使得接地装置的接地电阻一般达10Ω左右,与标准要求的r0≤4Ω相差甚远。接地电阻r0过大,一方面不能很好地起到散流作用;另一方面r0上的压降会增大,使配变外壳的电位升高,这都将不利于变压器的安全。
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