电力变压器的接地保护技术分析

李树琥，李建志

（山东中实易通集团有限公司，山东 济南 250001）

电力变压器安装施工过程中，各单位除了要严格遵守安装调试规定之外，还应该注重接地处理，选择合适的接地处理方式和技术。在目前的电力工程中，部分电力变压器由于接地保护措施不当，使其后续运行风险增大，从而影响其功能发挥。在电力变压器安装施工中，岗位人员要对接地保护给予足够的重视，与电力变压器的类型、接地保护要求相结合，选择适合的接地保护技术，避免因接地保护不到位而导致的安全问题。科学运用接地保护技术，保证人身以及电力系统设备安全稳定运行。

1 电力变压器接地保护技术概述

1.1 内涵

接地保护技术是指用金属将电力变压器中的导线或电子元件直接与大地相连的一种方法。接地保护一般分为两大类：一是以大地为零电位，将电力变压器的金属外边缘连接起来，在有效导电的情况下保护电力变压器，以保证人们用电的安全、放心和方便。二是将系统连接到地面上，保证系统的稳定运行，同时还能增加一层屏蔽保护，进而增强系统的电磁兼容性。

1.2 作用

1.2.1 减少电力变压器干扰因素

将接地保护技术应用到电力变压器中，主要有两方面的作用。第一，在目前的电力变压器安装使用中，接地已成为重要的保护装置，大多数电力变压器在运行的过程中会产生功率、频率等因素，不同的频率会对电力变压器运行产生一定干扰，给交直流电源线入侵提供了机会，使电平信号无法正常工作。电力接地保护装置的应用，能够屏蔽交流直流电源线的干扰，提高电力变压器的安全运行。第二，电力变压器在使用时，以交流电为主，但是在使用交流电时，电力变压器会受到严重的对地电容干扰。接地保护技术的应用，电力变压器表面有一层保护屏障，电力变压器受到的对地分布电容干扰减少，更利于安全运行。

1.2.2 提高继电保护检测灵敏度

变压器的接地保护装置可以增强对继电保护检测的灵敏度，它不仅是保护系统稳定运行的保证，也是保持装置性能良好的直接途径。为了推动变压器接地装置的发展，提高继电保护装置的灵敏度，施工团队首先要通过互联网终端筛选无功补偿的数据，既要保证无功补偿装置的科学性，又要保证改造目标的实现。其次，对无功补偿装置进行改造时，应充分考虑安全因素，尽量减少线路损耗，并确保线路可靠运行。对无功补偿设备进行改造，既能有效提高生产效率，又能充分发挥无功补偿设备本身的功能，为社会供电提供能量与动力。在合理利用科技的过程中，可以进一步保持电力系统的供电。

1.3 应用原则

在电力变压器中应用接地保护技术时，需要遵循以下几个基本原则。第一，在应用接地保护技术时，要对国家标准有一个准确的理解，技术人员必须严格按照其要求进行接地操作，确保其符合国家标准和电力行业标准。第二，不同的电力变压器适合的接地方式是不一样的，在使用接地保护技术的时候，要注意保证元件之间的接地线连接方式的不同。第三，接地操作中，要充分考虑电阻，因为电阻太大会威胁到电设备和人的安全，所以要把它控制在一个合理的范围内。第四，有特殊要求的弱电系统、计算机系统、中性点直接接地、经小电阻接地时，应按特殊规定办理。

2 电力变压器接地保护技术分析

2.1 保护接零方式

在电力变压器的接地保护中，保护接零是关键工作，从电路环路的构成来看，保护接零线是其中的关键部分，它属于三相四线制供电系统的中性线。从当前三相四线制供电网的发展状况来看，中性点采用的是直接接地方式。因此，电力变压器的保护接零非常重要，就是要可靠地连接正常工作下电力变压器中没有电的金属外壳与三相四线制供电网零线。一般来说，当电力变压器发生漏电或碰壳时，金属外壳和电网零线之间的连接经常会引起单相短路故障，该故障发生后的电流值异常大，直接导致电路保护装置切断电源的速度加快，因为在这种情况下，金属外壳处于没电状态，所以可以减少故障的影响范围。在电力变压器中，采用保护接零与地线连接的方法时，最应注意的是必须保证电源中线始终不断。

2.2 保护接地方式

在电力变压器中，采用保护接地方式可以有效防止触电，根据实际经验，保护接地的线路之间没有电流，即使有电流，电流值也很小，所以从这一角度分析，保护接地线几乎不会出现压降现象。通过使电力变压器金属外壳与地线之间的可靠连接来呈现地电位，这种方式不仅可以提高设备本身的可靠性，还可以保证人身安全。按照现阶段有关标准，保护接地方式主要用于中性点不接地的电路系统，一旦中性点接地，则不能采用保护接地方式。

2.3 系统接地方式

在电力变压器的接地保护处理中，系统接地也是一种应用较广的接地方式。系统接地地线为各电路中电流的动、静通道，它同时也是不同级别电路共同通过接地阻抗从而互相耦合的通道，增加了不同电路之间的相互干扰性，给电力变压器的运行带来了较大的风险。所以，在实际处理过程中，相关人员一定要严格遵守相关的操作规定，保证接地方式的合理，从而从根本上消除电磁干扰，提高设备的可靠性和安全性。在系统接地时，应遵守下列原则。

2.3.1 低频电路接地原则

对于低频电路的接地处理，工作人员需要根据一点接地的要求来进行，但是在此要求之下，又要考虑到串联和并联的情况，如果是多个电路连接在一起，那么可以考虑采用串联单点接地的方法；并联单点接地具有很强的实用价值，其突出的特点是无共同阻抗。接地处理前，有关人员需要对电力系统特性进行详细研究，通过对比选择合适的接地方式。

2.3.2 高频电路接地原则

在现阶段，电力网络中往往含有高频电路和数字电路，对这类电路的接地要求比较苛刻，通常需要采用多点接地的方式。将多点接地归一化后，可以降低接地线的阻抗，使线路更加符合实际需要。根据实践经验，在10 MHz 以上时，必须采用多点接地的方法。

2.4 屏蔽接地

目前市场上出现了许多高层建筑，在这些高层建筑的接地处理中，屏蔽接地是最有效的，在具体的施工处理中，就是要对混凝土壁中的钢筋进行接地操作，来保护垂直管道，防止垂直管道在电流的影响下产生感应电势。屏蔽接地处理的作用如下：①接地处理线路滤波器、变压器的静电屏蔽层、电缆金属屏蔽层，以防止电力变压器的高频能量外泄。②通过屏蔽接地处理，可以将外来电磁波进行屏蔽，降低电磁干扰对电力变压器工作的影响。在目前的电力工程中，屏蔽接地包括静电屏蔽和交流电场屏蔽，在实际处理时，需要根据实际需要选择处理方式。

2.5 等电位接地

在目前的技术发展过程中，等电位接地也得到了比较广泛的应用，比如高层建筑、医院检查室、治疗室等，这主要是因为在这些场所中，金属部分的电位差比较大，如果不进行接地处理，很容易导致电力变压器发生安全事故。例如，高层建筑的钢筋网、医院的大型金属设备等金属部分存在着电位差，通过规范的等电位接地处理方法，可以将这些金属部分连接到大地，从而从源头上消除电位差，为电力变压器的正常运行创造了良好的条件。目前，关于等电位接地处理技术，通常有明装和暗装两种方式，在实际工作中，相关人员需要根据实际情况，选择合适的方式，才能充分发挥等电位接地的优势。

3 电力变压器的接地保护技术应用优化策略

3.1 加强施工前现场勘察工作

变压器接地保护系统的安装必须与项目环境相协调，是保证施工质量和电力系统稳定运行的重要措施。首先，在选择供配电方式的时候，必须考虑到该方式是否符合实际建设环境，并且要坚持建设的客观和科学的理念。其次，不同的小区具有不同的环境特征，封闭小区与开放式小区对供电容量的要求也不一样，有针对性地进行建设，有利于提高供、配电工作的效率与质量。

3.2 合理引入新兴技术

现代高科技系统有许多功能，如操作功能、显示功能、数据管理等，变压器的接地保护配置是基于互联网技术，通过控制数据终端，推动电力变压器的维修保养工作的顺利进行。电力企业要想从整体上提高设备管理和保护水平，就必须对传统的工作方法进行改革，引进先进的生产设备和设备处理技术，依托综合自动化系统，使设备管理的全过程都能够进行自动化管理。此外，从以上的分析可以看出，在目前的变压器保护和设计工作中，设计部门不仅要对设计环节进行掌控，按照具体的设计标准进行设计，才能为后续的施工建设提供保障，更要根据设计图纸制定施工计划，在施工计划的安排与统筹中，施工部门一定要选择高质量的电气设备和元件，更要在供配电系统的建设中应用新型的施工材料，善于将新型的电缆应用在电力系统的搭建工作中，不仅可以促进新材料的推广和使用，还可以保证电力系统的稳定性。

3.3 加强设备维护保养工作

做好变压器现场测试工作，做好设备维修保养工作，是保证变压器质量的重要环节。在变压器工作结束之后，工作人员必须对设备进行调试，一方面是为了检查设备的运行情况，另一方面，也可以确定电力变压器的安装是否安全、合理，是否能够投入到下一次的运行工作中。而在试车之前，一定要保证所有的安装工作都做完了，同时也要学会对不同的项目进行分析和诊断，以保证试车的质量与安全。如果在调试过程中出现了问题，应及时检查，及时改正。变压器接地保护装置的维修与保养工作是一项工程量较大、施工程序较为复杂的工程，这不仅需要工程建设人员具有高超的职业技能，还应对工程建设中所涉及的细微环节进行重点关注。此外，电力企业要加大巡检维修力度，提高对设备保养工作的重视程度，这是保障电力企业稳定运行的基础。在实际的生产过程中，根据具体生产情况，客户对于不同的电力设备要求也不一样，时刻保持电力变压器的质量，可以为企业的生产提供后援支撑。

3.4 组建优秀人才队伍

电力设备接地保护技术在实际应用中，一方面，部分施工单位为了降低成本，可能会选择使用劣质接地材料，导致电缆电线耐压能力差、绝缘皮抗高温和腐蚀性能低、线芯缝隙密封性差等。在接地保护施工过程中，如果材料存在质量问题，则会影响其对电气设备的保护效果。另一方面，在接地保护技术应用过程中，由于部分技术人员的技术水平较低，自身操作职责不明确，监理人员工作不到位，容易出现电气配管故障等。例如，接地线焊接长度不够，接地线和接地盒之间的连接不规范等，都会影响电气设备的接地效果。因此，电力变压器系统的接地保护技术应用工作必须遵循科学的施工规范和标准，设计标准是以科学的衡量标准为依据而制定的，设计部门不能随意改变施工的规范和标准，更要在具体的设计工作中将此标准落实到实际。为了提高变压器工作的科学性，企业必须要培养出一支优秀的人才队伍，并遵守基本的工作原则和施工规范。此外，在遵循基本的施工规范的同时，电力企业的监管团队也要提高监管水平，对于不符合标准的设计环节，应该及时予以取缔，这样才能为后续的施工建设提供动力支持。

4 结束语

综上所述，接地保护技术在电力系统中起着举足轻重的作用，掌握了它，将对电力工程行业的健康发展起到推动作用。近年来，接地保护技术层出不穷，但是每一种方法都有自己的适用范围，为了获得最好的接地保护效果，相关人员需要在实际操作中选择合适的处理方法，并在工作中加强创新。因此，相关人员必须选择适合的接地保护技术，并按照标准展开规范的操作，这样才能保证接地保护技术的应用效果，充分保护电气设备的安全运行，促进该行业的持续健康发展。