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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。
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(0.47~0.5f),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。但是对中性点接地的低压电网来说,这种影响亦不例外,甚至在极端状态(如一相落地)相电压的波动对电气设备的影响更为严重,可以证明这时相电压将增加倍。对于三相电气设备来说(如三相电机),由于中性点不接地低压电网即使在发生单相接地故障时,仍能保持线电压的平衡,所以有理由认为中性点这种运行方式对三相电气设备的运行是没有影响的。
三、意外过电压
运行中的低压电网由于意外事故(如配电变压器高低压绕组绝缘击穿;高低压电力线路混线等)而产生的过电压在中性点不接地的低压电网有可能发生高压进户、大面积火灾等恶性事故。在这种情况下,既使中性点接地的低压电网也不能降低事故的伤害程度。因为在这种情况下低压电网的绝缘多点瞬间被击穿(低压阀型避雷器、放电间隙、低压立瓶、导线等)。中性点接地与否并无差异。
尽管国内外电气工作者比较倾向性认为,变压器中性点不接地的运行方式可以抑制接地电流。但仍有人考虑两个极端情况;第一,低压架空线路过长,分布电容很大。在这种情况下,、人体触及带电设备,当然会有较大的电容电流通过人体。特别是有的地区推广地埋低压线路。对于这种情况,我们要具体问题具体分析,进行必要的现场实测。如果抑制接地电流这一优点表现得不突出,那就不甚必要非要把中性点改为不接地不可。第二,当一相线落地时,恰巧有人触及不落地的相线,这时加在人体的电压将高过220伏,甚至接近于380伏。这种情况纯属偶然性,它的概率小到可以忽略不计的程度。即使真有一、二例这种情况的发生,那也要看到,因为大量的人体单相触电,由于中性点不接地使事故幸免。权衡利弊又何乐而不为呢!
浙江省嘉兴县农村配电变压器约九百台左右。1979年将389合配电变压器中性点改为不接地运行方式。当年全县农村触电死亡14人,其中仅有一人发生在中性点不接地的低压电网。经实地调查,这一名为中性点不接地的配电变压器,实际上由于电工粗心大意没有完全拆除中性线的接地点。
综上所述,我认为变压器中性点不接地的运行方式,只要在低压侧安装可靠的阀型避雷器,同时配以适当的其它措施,低压电网不但能抑制接地电流,而且也能抑制异常电压升高。从而扬长避短,既加强了电网的安全运行,又降低了人畜触电的伤害程度。
这一问题的研究很不深入,如有谬误,请在这方面研究有造诣的专家、学者指正。
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