一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛件的研制及應(yīng)用

陳澤鑫，吳天賜，黎漢，沈勇，陳光，鐘斯靜，張雪

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000)

1 引言

目前，在南方電網(wǎng)現(xiàn)運(yùn)35kV～500kV電力系統(tǒng)中，變壓器變低母線橋的接地線大部分是借用母線至避雷器引下線進(jìn)行接地，少部分是單獨(dú)接地。變壓器變低母線接地引下線處，一般都會預(yù)留5cm左右的露金屬間隙，不包絕緣護(hù)套，在變壓器停電轉(zhuǎn)檢修狀態(tài)時(shí)，用來裝設(shè)接地線。但在實(shí)際運(yùn)行中，存在以下問題:(1)傍山變電站內(nèi)的老鼠、貓等小動(dòng)物比較多，體型比較大，當(dāng)小動(dòng)物爬上變壓器變低引下線時(shí)，露金屬間隙距離較小(約30cm)，可能在露金屬間隙處造成相間短路，導(dǎo)致主變壓器跳閘，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致變壓器繞組變形，變壓器燒毀、爆炸及人生傷亡等嚴(yán)重事件事故；(2)如果將變低母線至避雷器引下線用絕緣護(hù)套全部包住，則在主變壓器停電轉(zhuǎn)檢修時(shí)，運(yùn)行人員無法裝設(shè)接地線，介時(shí)嚴(yán)重影響現(xiàn)場工作的開展，需將接地點(diǎn)露空；(3)每個(gè)變電站的接地線長短高低不同，接地點(diǎn)有橫接、豎接及斜接等不同形式，而變電站配用的10kV接地線基本都是鴨嘴型，所以需統(tǒng)一將接地線接頭做成橫接模式，方便掛接接地線。

綜上所述，為防止此類問題的發(fā)生，給電網(wǎng)造成嚴(yán)重?fù)p失，針對變壓器現(xiàn)場運(yùn)行中存在的問題，制作一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)。

2 變電器現(xiàn)場運(yùn)行存在問題的解決思路

為防止此類問題的發(fā)生，給電網(wǎng)造成嚴(yán)重?fù)p失，針對變壓器現(xiàn)場運(yùn)行中存在的問題，提出研究方向:(1)改進(jìn)的變壓器變低母線接地線，需能防止小動(dòng)物爬上去時(shí)造成相間短路，提高變壓器安全運(yùn)行系數(shù)；(2)接地線掛點(diǎn)需露空，方便運(yùn)行人員掛裝接地線，減輕現(xiàn)場作業(yè)負(fù)擔(dān)，縮短主變壓器停電操作時(shí)間，提升電網(wǎng)運(yùn)維水平；(3)接地線掛點(diǎn)設(shè)置成橫接模式，方便運(yùn)行人員將接地線安裝牢固，杜絕施工過程因接地線安裝不牢固而造成的違章及對施工人員造成的傷害。

在以上研究方向指導(dǎo)下，現(xiàn)場將母線接地點(diǎn)與變低避雷器分隔開，利用適當(dāng)尺寸的抱窟，從管母上引出獨(dú)立接地點(diǎn)，或者用銅排從矩形母線上引出獨(dú)立接地點(diǎn)，用支撐瓷瓶支撐獨(dú)立接地點(diǎn)。運(yùn)用絕緣熱縮材料包住所有裸露金屬部位(除了接地點(diǎn)的裸露金屬部分)，使用絕緣熱縮筒將接地點(diǎn)的裸露金屬部分隔斷開，將母線接地裸露金屬部位保護(hù)起來，有效防止因異物接觸到母線接地裸露金屬部位而造成接地及短路的風(fēng)險(xiǎn)。

該接地點(diǎn)安裝簡易，可以由運(yùn)行人員單人完成，不僅操作簡單，還可降低異物接觸到接地點(diǎn)裸露金屬部位的風(fēng)險(xiǎn)，有效預(yù)防小動(dòng)物、漂浮物對母線產(chǎn)生的安全威脅，極大提升了10kV戶外母線橋的安全運(yùn)行能力，具有非常大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)，是電力系統(tǒng)中非常重要的安全設(shè)施。在主變停電檢修時(shí)該接地掛點(diǎn)可靠牢固接上絕緣接地線夾，在平時(shí)運(yùn)行時(shí)該接地點(diǎn)處于敞開狀態(tài)，因其直接從10kV母線橋引接下來，懸空接地掛點(diǎn)處與母線有同等相電壓。原母線接地銅排L型設(shè)計(jì)，裸露，會導(dǎo)致有小動(dòng)物、飄掛物等異物接觸、引起對地短路放電、嚴(yán)重時(shí)發(fā)展為相間短路、三相短路的設(shè)備安全事故事件。本研究課題就是為了杜絕此類安全事故發(fā)生而展開。

3 新型防小動(dòng)物變壓器變低接地設(shè)計(jì)方式

(1)整體結(jié)構(gòu)

一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)內(nèi)的掛接點(diǎn)采用方形設(shè)計(jì)，可承受更大掛接時(shí)的拉扯力及重量，解決L形掛接點(diǎn)容易變形導(dǎo)致掛接不穩(wěn)的缺點(diǎn)。組合方式是:將3絕緣內(nèi)蓋板放入1接地掛點(diǎn)銅排，2絕緣筒體套入絕緣內(nèi)蓋板，用絕緣連接件將4絕緣下蓋板與2絕緣筒體相連接。用特種電力密封膠將3絕緣內(nèi)蓋板與2絕緣筒體、1接地掛點(diǎn)銅排的連接位密封。

圖1 組合后透視圖

圖2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剖面圖

(2)安裝方法

①按《高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL/T5352-2018)的規(guī)定，10kV戶外母線橋接地點(diǎn)(無遮攔裸導(dǎo)體)至地面之間的安全凈距應(yīng)不少于2700mm，并結(jié)合母線橋臨時(shí)接地套件預(yù)留的銅牌，配備好足夠的5X50的接地銅母線。

②一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)與母線橋引下銅排的搭接施工安裝，請按照《電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ149-90)的相關(guān)規(guī)范要求施工，或參照圖3的安裝方法。

圖3 安裝示意圖

(3)操作方法

①打開蓋門操作。使用10kV驗(yàn)電筆插入A孔中，將絕緣護(hù)套下蓋門撬開，并往下打開蓋門，露出臨時(shí)接地點(diǎn)母線(銅排)；

②裝設(shè)接地線操作。使用10kV專用接地線，并嚴(yán)格按照電力行業(yè)安全操作規(guī)程進(jìn)行接地操作(接地線夾在絕緣護(hù)套內(nèi)的接地專用銅排上)；

③拆除接地線操作。嚴(yán)格按照電力行業(yè)安全操作規(guī)程進(jìn)行接地操作，拆下絕緣護(hù)套內(nèi)的接地線夾，并取下接地線；關(guān)閉蓋門操作。使用2支10kV絕緣桿，先用一支絕緣桿插入絕緣護(hù)套蓋門的B孔中，并往上拖至絕緣筒貼合，用另一支絕緣桿在蓋門下方輕力往上托入絕緣桶內(nèi)，使其完全蓋合即可；

④檢查10kV戶外母線橋臨時(shí)接地點(diǎn)絕緣護(hù)套是否正常，是否有松脫的現(xiàn)象。

圖4 實(shí)物結(jié)構(gòu)圖

圖5 一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)實(shí)物圖

圖6 實(shí)際安裝效果圖

4 研發(fā)成果

本項(xiàng)目研發(fā)了一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)包括:接地銅排、絕緣筒體、絕緣內(nèi)蓋板、絕緣下蓋板、絕緣鏈接片等部件將以上部件組合成一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)。成果在現(xiàn)場實(shí)施后，根據(jù)長時(shí)間運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)掛接點(diǎn)牢固:一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)內(nèi)的掛接點(diǎn)采用方形設(shè)計(jì)，可承受更大掛接時(shí)的拉扯力及重量，解決L形掛接點(diǎn)容易變形導(dǎo)致掛接不穩(wěn)的缺點(diǎn)。

(2)使用便捷:需要接地時(shí)將一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)下端蓋用絕緣棒拉下，即可接上絕緣接地線夾；使用后解除絕緣接地線夾將下端蓋頂上，即可完成封閉，形成一個(gè)密閉空間將接地位置封閉起來。

(3)優(yōu)異的絕緣性能:一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)使用絕緣材料生產(chǎn)整個(gè)產(chǎn)品沒有金屬物品等的導(dǎo)電材料。

(4)使用壽命長:一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)使用高分子材料制成，其有良好的彈性、耐候性能，在不被人為損壞的情況下可不斷的重復(fù)使用。

現(xiàn)場運(yùn)行情況:一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)在現(xiàn)場實(shí)施后，有效防止了各種因小動(dòng)物觸碰到主變變低母線裸露接地點(diǎn)而產(chǎn)生的設(shè)備安全威脅，有效提升了10kV戶外母線橋的安全運(yùn)行能力，具有非常大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

(5)一體成型，安裝方便，現(xiàn)場安裝只需從母線橋引下接地銅排，預(yù)留兩個(gè)螺絲孔，便可將掛件安裝，掛件可適用于不同的母線橋結(jié)構(gòu)型式，具有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，推廣使用的優(yōu)良性能。

5 推廣效益

(1)本項(xiàng)目研發(fā)的一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)。使用便捷，需要接地時(shí)將母線接地銅排絕緣護(hù)套下端蓋用絕緣棒拉下，即可接上絕緣接地線夾；使用后解除絕緣接地線夾將下端蓋頂上，即可完成封閉，形成一個(gè)密閉空間將接地位置封閉起來。方便運(yùn)行人員掛拆接地線，極大的減少了主變停送電操作時(shí)間。

(2)采用本項(xiàng)目一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)可有效解決母線接地引出點(diǎn)在運(yùn)行時(shí)保持封閉，主變轉(zhuǎn)檢修時(shí)可輕松打開護(hù)套下端蓋，進(jìn)行接地線安裝。有效的保證被檢修設(shè)備的可靠接地，極大的保障了檢修人員的人身安全。

(3)有效防止了各種因小動(dòng)物觸碰到主變變低母線裸露接地點(diǎn)而產(chǎn)生的設(shè)備安全威脅，有效提升了10kV戶外母線橋的安全運(yùn)行能力，極大夯實(shí)了電網(wǎng)的安全運(yùn)行基礎(chǔ)，為保障電力生產(chǎn)安全及電力可靠供應(yīng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(4)方便運(yùn)行人員掛拆接地線，極大的減少了主變停送電操作時(shí)間。

(5)有效的保證被檢修設(shè)備的可靠接地，極大的保障了檢修人員的人身安全。

綜上所述，本產(chǎn)品可以在電網(wǎng)范圍內(nèi)所有變壓器變低母線橋接地掛點(diǎn)設(shè)計(jì)全面推廣，不僅為現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全提供了強(qiáng)力的保障，同時(shí)縮短了運(yùn)行人員掛裝接地線的操作時(shí)間，還為為保障電力生產(chǎn)安全及電力可靠供應(yīng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

6 結(jié)言

本項(xiàng)目研發(fā)的一種新型防小動(dòng)物變壓器變低接地掛點(diǎn)，解決了接地掛點(diǎn)在檢修時(shí)必須接上絕緣接地線夾，在平時(shí)運(yùn)營時(shí)該接地點(diǎn)處于敞開狀態(tài)的問題，避免因有小動(dòng)物、飄掛物等異物接觸、引起對地短路放電、嚴(yán)重時(shí)發(fā)展為相間短路、三相短路的設(shè)備安全事故事件，降低設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)。有效防止了各種因小動(dòng)物觸碰到主變變低母線裸露接地點(diǎn)而產(chǎn)生的設(shè)備安全威脅，有效提升了10kV戶外母線橋的安全運(yùn)行能力，有效提高了主變的安全運(yùn)行水平，極大夯實(shí)了電網(wǎng)的安全運(yùn)行基礎(chǔ)，為保障電力生產(chǎn)安全及電力可靠供應(yīng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。