變壓器中性點帶電的危害及防范措施

王秀玉 周愛青 徐惠

引言：在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，電力能源已經(jīng)成為我國工業(yè)發(fā)展和人民生活不可缺少的能源。近些年我國供電企業(yè)也在大量建設供電站，不斷滿足人民的日常需求，但是在這個過程中也出現(xiàn)了許多電力事故，這些電力事故中變壓器事故占據(jù)了很大一部分。眾所周知，供電廠經(jīng)過各種形式將電能生產(chǎn)出來后還要經(jīng)過變壓器的轉換，不論高壓變壓器還是低壓變壓器，它們的工作原理都是大致相同的。傳統(tǒng)生產(chǎn)中變壓器的生產(chǎn)不注重防雷設備的安裝，這就導致了這些年在電網(wǎng)運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)變壓器遭雷擊損壞或者人員觸電事故，這也引起了供電企業(yè)的高度重視。針對變壓器中性點帶電的危害在本文中將會以一個小案例來說明，同時將對變壓器中性點帶電的原因進行詳細探討，從而尋找最為合理的防范措施，確保變壓器正常運行。

一、前言

由于我國在電網(wǎng)建設中經(jīng)常采用的是三相四線的運輸方式，在這個過程中往往會將中性點直接接地，這樣就可以保證大地與中性線之間存在0電位，也就不會發(fā)生人員電擊事件。但是在很多情況下變壓器的中性線會因為種種原因而帶電，這樣就直接會影響到整個供電系統(tǒng)的正常運行，給周圍人員的人身安全造成威脅。

二、變壓器中性點帶電的危害

（一）耕牛電擊事件

在某地區(qū)一農(nóng)民領著自家的耕牛去農(nóng)田田埂邊吃草，這路過地方的變壓器設施時，耕牛突然出現(xiàn)了觸電事故，直接倒在了地上。但是農(nóng)民在觀察了一段時間后又發(fā)現(xiàn)耕牛自己站起來了，沒有受到電擊傷害，經(jīng)過當?shù)毓╇娙藛T的檢查發(fā)現(xiàn)在安裝變壓器的周圍農(nóng)田中有很多死亡的青蛙，這些青蛙都是被變壓器漏電所電擊而死。

（二）變壓器中性點直接接地危害

根據(jù)研究表面在電網(wǎng)運行過程中如果將變壓器中性點直接接地會造成嚴重的危害，其中主要包括三個方面，首先對于變壓器中單相接地時造成了單相短路，在單相短路時變壓器內(nèi)流過的電流很大，這樣就會引起變壓器打火，嚴重時會發(fā)生爆炸的危險。其次由于供電電纜一般都是埋在地下，這樣就會造成電纜的高低不一致，人在不小心接觸時就會產(chǎn)生電源回路，直接導致人員傷亡，這主要是由于觸電電流相對于中性點不接地系統(tǒng)來講大許多倍。再次變壓器的接地點存在高電位，這些高電位有時會存在電流，有可能引發(fā)電雷管超前引爆。如果發(fā)生這些問題后果都是十分嚴重的。對于中性點直接接地的連接方式，一旦發(fā)生系統(tǒng)中一相接地而出現(xiàn)除中性點外的另一個接地點，則會發(fā)生嚴重的短路。這時就會對周圍的易燃氣體造成一個燃燒環(huán)境，也會對人員安全造成嚴重威脅。

（三）由于單相接地帶電而導致變壓器避雷針發(fā)生爆炸

在電網(wǎng)運行過程中，變壓器的中性點在不接地時，由于某些原因容易造成單相接地故障，這主要是由于變壓器中性點的相位發(fā)生移動，這就造成變壓器參數(shù)的改變。但是在變壓器中性點安裝避雷針后就大大減少了這種相位之間的影響因素，也不會產(chǎn)生電弧，降低了變壓器發(fā)生爆炸的幾率。

三、變壓器中性點帶電的原因分析

（一）變壓器中性線出現(xiàn)斷路問題

在很多地區(qū)經(jīng)常會出現(xiàn)照明線路上的電燈出現(xiàn)忽亮忽暗的現(xiàn)象，其實這主要是變壓器內(nèi)部中性點位置的接線發(fā)生斷路或者接觸不良問題，這時就會導致在變壓器中性點位置的接地電阻變大，中性點與大地之間會出現(xiàn)電壓差，這些電壓差的出現(xiàn)有大有小，隨著變壓器的運行有時電壓差也會逐漸增大，在變壓器周圍的一些人和動物往往就會出現(xiàn)電擊事故，嚴重時會導致人員觸電死亡。

（二）變壓器檢修線路接錯

在變壓器發(fā)生電力事故時，維修人員都要將變壓器拆開進行內(nèi)部結構的查看，在檢查過程中有時會將中性線與相線誤接，這時就會將相電壓傳遞到中性線上，變壓器運行時就會使中性線帶電，這樣就會給變壓器周圍的人員造成電擊威脅。

（三）三相負荷不平衡問題

在變壓器正常運行過程中有時也會出現(xiàn)中性點帶電的問題，檢查中性點接線都正常，沒有出現(xiàn)虛接的現(xiàn)象，這時就有一種可能了，那就是三相負荷存在不平衡的問題，在三相負荷不平衡時就會使高端電流流向低端，在這個過程中也會造成中性點的位置發(fā)生偏移，這樣就會形成電壓差，電壓差如果過大就會對人員造成傷害。

（四）接地電阻過大

在檢查了所有接線連接后變壓器中性點還是漏電，那這時就要考慮下中性點接地的電阻是否過大，要嚴格按照國家標準來進行選購安裝，接地電阻的阻值要根據(jù)變壓器的容量大小進行選擇，在一些情況下時由于線路輸送的距離會使變壓器中性點帶電，給變壓器正常運行造成干擾。

四、防止變壓器中性點帶電的主要措施

（一）防止變壓器斷線問題發(fā)生

在電網(wǎng)運行過程中，為了防止變壓器系統(tǒng)斷線運行，就必須對變壓器進行操作機構的完善，從而提高變壓器檢修質量，使斷路器開合時應使三相觸頭達到同步接觸，以防中性點電位三相升高，防止引起鐵磁共振。我國很多變壓器用110KV少油式開關， 每次大修后均進行同期洼測量，就是采用同期指示燈技同期，其標準采用“導則”中的規(guī)定：即同相不同時閉合不大于2毫米，三相不同時閉合不大于3毫米。

（二）檢查線路

供電人員要嚴格按照設備維護規(guī)定來執(zhí)行，要定期對變壓器設備和線路進行檢查，對一些容易出現(xiàn)虛接的連接點進行核實，要盡量選用一些銅鋁過度線，這樣可以防止過渡線因為年久運行而出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，同時也要確保過渡線能滿足線路所流經(jīng)的電流強度。

（三）要確保檢修時的線路正確

在變壓器出現(xiàn)電力事故時，維修人員在對變壓器進行拆開檢修時，首先要確保維修線路不要動，盡量保持原狀，然后仔細檢查電力故障點，對于動過的線路要做好標記，避免出現(xiàn)中性線與相線誤接的問題發(fā)生。

（四）要做好變壓器中性點接地工作

配電變壓器在運行過程中通常不采用直接接地，但是接地工作是必須進行的，可以在高壓熔斷器與變壓器間進行安裝安裝避雷針，這樣就可以確保中性點的接地效果，不會出現(xiàn)帶電現(xiàn)象的出現(xiàn)。

參考文獻

[1]張一塵，高電壓技術[M]，北京：中國電力出版社，2000.

[2]朱子述，電力系統(tǒng)過電壓[M]，上海：上海交通出版社，1995.

作者單位：國網(wǎng)山東單縣供電公司