变压器中性点接地分析

变压器中性点接地分析

关于配电变压器中性点不接地运行方式的研究

配电变压器中性点的运行方式问题，多年来一直存在很大的争议。但国内外学者有个比较倾向性的意见是配电变压器中性点不接地运行方式能够抑制接地电流的增大；无法抑制异常电压的升高。前者可以减轻人畜触电，电气火灾的伤害程度，后者却影响电网的安全运行。本文将重点研究配电变压器中性点不接地运行方式防止过电压问题，从而可见杨长避短充分发挥中性点不接地运行方式的长处。并期望农村配电变压器中性点采用不接地运行方式以达到降低人畜触电事故率的目的。

所谓异常过电压大致可有下列各种情况：

一、大气过电压

在雷雨季节．特别是多雷地区，大气过电压的问题表现十分突出。因此有人担心由于改变变压器中性点接地的运行方式，将会增加由于雷击而发生变压器和其它电器设备损坏事l故。这种担心的理由并不是很充分的。实际上。由于正逆变换过电压的原因，变压器中性点接地的运行方式并不是防止大气过电压最佳运行方式。在电网中运行的变压器，高压避雷器和低压倒中性点的接地方式绝大部分是两条引下线，一个接地体。当雷击正在运行的高压线路时，首先是高压避雷器动作，于是在接地电阻上产生电压降，继而这个电压降作用在变压器低压侧的中性点上。因为低压架空线路相当导线经波阻接地，因此电压降绝大部分加在低压绕组上，经过电磁威应，按变比在高压绕组上产生高电压。由于高压绕组引出线的电位受避雷器限制，因此这个高电压沿高压绕组分布，在高压侧中性点达到最大值，致使高压侧中性点附近绝缘击穿而造成变压器损坏。如果将变压器中性点改为不接地运行方式后，这种逆变换过电压便可有效的防止。当雷击低压架空线路时，如果变压器低压侧中性点直接接地，压绕组将有雷电波通过并产生交变磁通（雷电波是冲击高频波），因此接变比在高压绕组必将出现高电压。改变变压器中性点为不接地运行方式后，如果不仅在中性线加装低压阀型避雷器，同时在低压相线也加装低压阀型避雷器，这样就能限制正变换过电压。

为了节约投资并要达到防止大气过电压的目的，广大农村电工往往采取更加简易的保护措施。他们在接户线下线的电杆上，把支持导线绝缘子铁脚接地。这样当雷击低压架空线路时，即能对绝缘子铁脚放电，起到放电间隙的作用。

以上多种措施并用，将会更加有效地防止大气过电压。

应该指出，改变变压器中性点运行方式，并不是为了迁就电压型保安器的存在而提出的。这是农电事业发展的客观反映。东北广大农村已普遍利用零线广播，这就必将改变变压器中性点接地的运行方式。另外，随着农电事业的发展，触电死亡事故自然会按比例的有所增高。为了大幅度降低触电死亡事故，在保安器（漏电开关）的性能没有完善之前，将变压器中性点改为不接地的运行方式，无疑是一个很有效的措施。

运行的实践证明；将变压器中性点改为不接地的运行方式，变压器的损坏率不是增高了，而是相应降低了。广东省惠阳地区雷电活动时间长（甚至全年可听到雷声），雷电活动强度大。一九七七年在变压器中性点接地的情况下，变压器损坏五百一十八台，占投运变压器七千台的百分之七点四。一九七九年全

地区将变压器中性点改为不接地运行方式，变压器损坏下降到三百五十三台，占投运变压器七千三百台的百分之四点八。

河南省四万六千七百二十一台农用变压器，低压侧全部采用中性点不接地的运行方式，对防止人畜触电收到了明显的效果。有的县（如孟县）从六0年办电以来，变压器中性点一直不接地并未发生变压器损坏率高的现象。

二、内部过电压

内部过电压是电力网一种复杂的故障现象。由于农村低压电网容量很小（根据调查我国目前农村低压电网容量平均每台不超过50KVA），由于操作过程、接地、短路等引起的内部过电压极其微弱，对低压电网的运行不能构成影响。但有人担心将变压器中性点改为不接地运行方式后，这种内部过电压的后果将会趋于严重。事实会怎样呢？从下面的分析中，我们可以得出正确的结论。

电力网的内部过电压可分为操作过电压、弧光接地过电压和谐振过电压等三种基本现象。

操作过电压是由于操作开关不同期。拉合空载线路引起的。农村低压架空线路并不很长，对地分布电容很小，所以切断电容性负荷时所引起的电磁振荡并不强烈。即使果然产生低压电网的操作过电压，但其持续时间很短，持续时间以秒计，其幅值一般不超过三倍相电压。由于低压电器绝缘裕度较大（几乎所有低压电器在做型试试验时，其耐压程度都在千伏以上），所以一般不会引起低压电器由于绝缘强度的破坏而损坏。

弧光接地过电压是由电网发生单相接地短路时引起的，短路时产生弧光的持续变化，引起了电网的电磁振荡。但这种过电压最高可达3．5倍相电压，低压电网的电机。其它电器以及导线绝缘都能承受这种过电压。

值得提出：变压器中性点改为不接地运行方式后，一旦发生单相接地故障时，并未产生电弧，因而弧光接地过电压发生的可能性很小。在这一点上，变压器中性点不接地运行方式比接地运行方式有着明显的优点。

谐振过电压是由于电网中带有纯电感性负荷所引起。例如电磁式电压互感器、电抗器。整流器等。但低压电网几乎没有这种纯电感性负荷，所以低压电网几乎无须考虑谐报过电压问题。

5、零地之间过电压（ Uo升高）

在中性点不接地的低压电网中，由于三相负荷不平衡，特别是三相漏泄的不平衡将会引起零线与大地之间电压升高（产生 Uo），并引起相电压波动。 Uo的产生对低压电器和人身安全不能构成任何危险，因为在一般情况下线路绝缘不会很高，由线路对地绝阻的限位，Uo将被限制在安全电压（50伏）以下。但是，当配电线路是两线一地且又是高低压共杆时，中性点对地电压将会增加很高，甚至有的高达千伏以上。这种电压是感应电压，电压等级虽高，功率很低，带不上负荷。当有人不慎触及带有这种高压的零线时，Uo的高电压会骤然下降至安全电压以下。触电者仅仅有些麻电的感觉。尽管如此，为安全起见还应采取适当措施消除这一过高的感应电压。一般使用的方法是在零地之间串以电容（0．47～

0．5 f），使感应电压在零地之间造成通路。现场经验证明，这种方法不但

简便易行而且行之有效。

至于相电压的波动对低压电器的影响，这取决于低压电器的接线方式。如果低压电器接于相地之间固然会有影响，但这种一线一地运行方式，规程是不允许的。对于单相电气设备的运行，相电压的波动不能说是没有影响的。但是对中性