徐林

【摘 ?要】配電變壓器的雷擊事件是影響電網(wǎng)安全的重要原因，不僅嚴(yán)重影響著電力網(wǎng)絡(luò)供電的安全性和穩(wěn)定性，還使社會(huì)電力企業(yè)遭受極大的損失。從現(xiàn)階段配電變壓器防雷保護(hù)設(shè)施的安裝現(xiàn)狀來看，大多數(shù)電力企業(yè)對配電變壓器的防雷措施都比較簡單，因此防雷的效果并不理想。在此基礎(chǔ)上，探究配電變壓器防雷保護(hù)的有效措施是很有必要的。

【關(guān)鍵詞】配電變壓器;防雷保護(hù)

雷電是一種自然現(xiàn)象，但是由于雷電現(xiàn)象的存在，往往會(huì)造成許多的事故以及災(zāi)害，尤其是對于電網(wǎng)系統(tǒng)而言，雷電是一種常見的但是破壞力較強(qiáng)的威脅，在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果遭到雷擊，將會(huì)對正常的供配電造成嚴(yán)重的影響。而配電變壓器在輸送電過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，同時(shí)隨著我國當(dāng)前城市化進(jìn)程的不斷加快，配電網(wǎng)的供電面積也變得越來越大，同時(shí)配電變壓器的數(shù)量也變得越來越多，而一旦配電變壓器遭到雷擊的影響，將會(huì)對于整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。因此對于配電變壓器防雷措施進(jìn)行研究有著非常重要的意義。

1配電變壓器雷擊概述

1.1雷擊的形成

雷擊是由雷電現(xiàn)象引起的，而雷電主要是在強(qiáng)對流條件之下形成的，同時(shí)雷擊一般發(fā)生在云層與云層之間以及云層與大地之間，雷擊本質(zhì)上是一種瞬間的脈沖放電。而雷擊放電一個(gè)最為顯著的特征就是重復(fù)放電，每一次的脈沖個(gè)數(shù)都在3-4個(gè)之間，而雷擊的組成主要包括了預(yù)放電、主放電和余輝放電。在發(fā)生主放電的過程之中，往往會(huì)產(chǎn)生非常大的電流，對于配電變壓器而言，造成其損壞的主要因素就是這種雷電流。

1.2雷擊的特點(diǎn)

對于雷擊而言，其最為顯著的特征就是瞬間放電，雷擊放電的時(shí)間非常短，一般雷擊放電的全過程都是在6μs以內(nèi)完成的，所以瞬間放電是其較為顯著的一個(gè)特征。其次是雷擊往往伴隨有非常大的沖擊電流，該沖擊電流可以達(dá)到幾十萬安培。同時(shí)，在發(fā)生雷擊的過程中，所產(chǎn)生的電壓往往具有非常高的峰值，感應(yīng)電壓值可以高達(dá)上億伏。同時(shí)雷擊所產(chǎn)生的電流往往具有非常大的變化梯度，而且雷電流具有非常強(qiáng)的破壞力。

2配電變壓器雷擊損壞的主要原因

雷擊對于配電變壓器的損害主要是通過“正、逆變換”過電壓來實(shí)現(xiàn)的，而在配電變壓器遭受雷擊的時(shí)候，對其影響最為顯著的就是逆變換過電壓。一般來說，配電變壓器雷擊損壞的原因主要包括六個(gè)方面，第一是在對于配電變壓器進(jìn)行安裝的時(shí)候，沒有選擇合適的安裝位置，進(jìn)而使得配電變壓器容易遭到雷擊，第二是在對于配電變壓器避雷器進(jìn)行安裝的時(shí)候，并沒有對其進(jìn)行交接試驗(yàn)就直接安裝，而在使用過程中避雷器就有可能出現(xiàn)故障，進(jìn)而使得配電變壓器遭到雷擊而損壞。第三是在進(jìn)行配電變壓器設(shè)計(jì)時(shí)，沒有充分結(jié)合相關(guān)規(guī)定和程序進(jìn)行，進(jìn)而導(dǎo)致避雷器的接地引下線截面存在問題，一旦發(fā)生雷擊現(xiàn)象，則極有可能導(dǎo)致接地引下線燒斷，雷電流的泄入遇到阻礙。第四是配電變壓器避雷設(shè)備在安裝設(shè)置的過程中存在問題。例如當(dāng)前很多農(nóng)村地區(qū)，只有高壓一側(cè)裝設(shè)了避雷器，但是低壓一側(cè)卻沒有相應(yīng)的避雷設(shè)備。第五是防雷接地裝置的安裝沒有得到重視，實(shí)地調(diào)查顯示目前諸多地區(qū)的防雷接地裝置都不完善，其中最為普遍的現(xiàn)象則是避雷器引下線過長。第六是接地極的接地電阻過大。這些就是配電變壓器雷擊損壞的主要原因。

3配電變壓器防雷保護(hù)原理

配電變壓器防雷保護(hù)一般都是通過在高壓側(cè)安裝避雷器，同時(shí)這也是規(guī)范的要求，前文中已經(jīng)提到引起配電變壓器損壞的主要是雷擊所引起的逆變換過電壓，而逆變換過電壓產(chǎn)生的原理如下：在發(fā)生雷擊時(shí)，配電變壓器會(huì)侵入雷電波，進(jìn)而引起避雷器動(dòng)作，但是同時(shí)接地電阻上會(huì)流過大量的沖擊電流，進(jìn)而產(chǎn)生壓降，而這個(gè)壓降會(huì)作用在低壓繞組的中性點(diǎn)上，從而使得中性點(diǎn)電位升高，而當(dāng)?shù)蛪壕€路比較長時(shí)，低壓線路就相當(dāng)于波阻接地。因此，在中性點(diǎn)電位的作用之下，低壓繞組流過較大的沖擊電流，三相繞組中所流過的沖擊電流方向相同，大小相等，所產(chǎn)生的磁通在高壓繞組之中按變壓器匝數(shù)比感應(yīng)出數(shù)值極高的脈沖電勢，進(jìn)而導(dǎo)致逆變換過電壓產(chǎn)生，對于配電變壓器造成破壞。

4配電變壓器防雷保護(hù)措施

4.1在低壓側(cè)裝設(shè)避雷器

按照規(guī)范的要求，在對于配電變壓器進(jìn)行防雷保護(hù)的過程中，僅規(guī)定了在高壓側(cè)安裝避雷器，而對于低壓側(cè)則沒有做出規(guī)定。而為了有效地提高配電變壓器的防雷水平，還可以在低壓側(cè)也裝設(shè)避雷器，從而形成低壓側(cè)中性點(diǎn)和變壓器金屬外殼的等電位連接，從而提高其絕緣性能，有效地抵御雷擊。同時(shí)，在正、逆變換過電壓作用下的層間形成梯度，對于配電變壓器的繞組會(huì)造成嚴(yán)重的威脅，而在低壓側(cè)裝設(shè)避雷器之后，能夠使得正、逆變換過電壓限制在一定的范圍之內(nèi)，從而有效地降低了配電變壓器因?yàn)槔讚舳鴵p壞的風(fēng)險(xiǎn)。

4.2配電變壓器高低壓側(cè)分別接地

傳統(tǒng)的配電變壓器防雷保護(hù)方式一般都是高壓側(cè)避雷器單獨(dú)接地，而低壓側(cè)一般不裝避雷器，低壓側(cè)中性點(diǎn)與變壓器的金屬外殼相互連接，同時(shí)與高壓側(cè)接地分開接地。這種方式雖然能夠利用大地來對于逆變換過電壓加以消除。但是這種方式往往會(huì)使得正變換過電壓變大。因此對于低壓側(cè)的接地體也進(jìn)行相應(yīng)的處理，可以有效地對于正變換過電壓加以消除。而且配電變壓器高低壓側(cè)分別接地也更加簡單和經(jīng)濟(jì)，所以其也是一種有效的提高配電變壓器防雷性能的措施。

4.3降低變壓器接地電阻值

在配電變壓器的高壓側(cè)必須要安裝避雷器來對其進(jìn)行防雷保護(hù)，但是在配電變壓器遭受雷擊時(shí)，往往雷電波會(huì)入侵配電變壓器，而避雷器在動(dòng)作之后雷電流又會(huì)經(jīng)過接地裝置入地，在此階段主要依賴于接地裝置電阻防雷，所以接地裝置的阻值對于防雷有著非常重要的影響。而通過降低接地電阻的電阻值，接地裝置采用四邊放射形接地，并且在頂端采用垂直接地極，從而使得接地體的性能能夠得到有效改善。在降低變壓器的接地裝置接地電阻阻值之后，逆變換過電壓也能夠得到一定的抑制，進(jìn)而減少對于配電變壓器所造成的影響。此外，將避雷器與變壓器外殼之間的接地引下線縮短，從而使得電感作用所產(chǎn)生的壓降也能夠得以減少，從而降低其與避雷器殘壓疊加在配電變壓器繞組的電壓，進(jìn)而減少對于主絕緣產(chǎn)生的威脅，提高配電變壓器的防雷能力。

4.4定期對于避雷器性能進(jìn)行測試

要想有效地避免配電變壓器遭受雷擊，必須要依賴于避雷器，而要確保避雷器的功能能夠有效地得以發(fā)揮，必須要定期的對于避雷器進(jìn)行維護(hù)，以保證避雷器的性能。因此在對于配電線路進(jìn)行檢修和清掃的過程中，必須要注重對避雷器性能的測試，并且將相關(guān)的測試結(jié)果記錄在案，對于避雷器的工作情況全面的進(jìn)行分析，以便于在第一時(shí)間對于避雷器所存在問題及故障加以處理。同時(shí)還必須要加強(qiáng)避雷器的在線監(jiān)測，通過在線監(jiān)測掌握避雷器的工作狀況，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施對于避雷器加以維護(hù)，從而使得避雷器的避雷性能能夠得到有效地保障，進(jìn)而有效地避免配電變壓器遭受雷擊。

結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對電能的依賴性越來越強(qiáng)，可以滿足人們生活、工作、娛樂等方面的需求，因此，必須要保證供電的安全與穩(wěn)定。對配電變壓器設(shè)備做好防雷保護(hù)措施，可將低雷擊故障的發(fā)生幾率，保證供電系統(tǒng)高效、穩(wěn)定地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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[2]林淑紅.配電變壓器防雷保護(hù)措施分析[J].科技資訊，2015，13（11）：36-36.

（作者單位：國網(wǎng)鎮(zhèn)江三新供電服務(wù)有限公司句容分公司下蜀供電所）