芻議配電變壓器防雷保護措施

[摘要]在現代社會中，人們往往會在生產生活中使用高壓電，也因此造成一些意外事故。所以，確保好配電變壓器的正常安全使用不但可以有效防止雷電對于配電變壓器的損害，而且也可以在此基礎上保護好人的安全。本文主要就是配電變壓器防雷保護措施的應用。

[關鍵詞]配電變壓器；防雷；保護

在中國，大概存在三千個左右的縣級電網，或者比縣級別更高的市級、省級電網大概幾百個。為了能夠減輕雷電電波所帶來的不良影響，確保配電變壓器的正常工作，就有必要針對配電變壓器的相關防雷措施進行研究、分析。

一、配電變壓器防雷保護措施原理

在位于配電變壓器高壓裝置的側方安裝避雷系統，依據電力部門對于電力設備過電壓的相關具體規定-配電變壓器的高壓一側應該采取具體科學有效的合理保護措施，裝置避雷器可以有效防治安全事故的發生以及人員的傷亡，避雷器的線纜應該和變壓器的低壓中的某一位置及其變壓器的外部進行連接并一起連接地面。但是，許多數據研究和實際的應用說明表示了如果單單在高壓一側采取壁壘舉措，依然會使得雷電作用下的配電變壓器有損害現象發生。在少雷電區域的損壞率低至百分之一以下，在多雷區域的年損傷率可高達百分之五以上，個別高雷暴日的雷電活動強烈區域年損傷率更加高達百分之五十以上。追究主要原因，可以說是由于雷電波入侵了配電變壓器的緣故，繼而使得高壓電阻導致的正、負轉換過程電壓造成的。其工作的具體原理是：

①逆變轉換電壓。即是如果三至十千伏電壓一側入侵了大量的雷電，導致了避雷器的工作的話，會在接入地面的電阻上感應到到大量沖擊形式的電流經過，使之發生減低電壓的功效作用，降低電壓功能的產生必須在低電壓電阻的中心點處，讓中心點的電壓位置上升，當低壓電路線纜十分長時，低壓線纜等于雷電波阻礙的抵抗。所以，在電力中點地位置的作用下三端電阻繞阻繞過的電流流向一樣、電流大小一樣。它們由此而產生的電磁磁通于高壓變阻中按照高壓器的變壓所繞圈數與感應所得出的相關數值之比，從而，在最終結果中得出脈沖的電勢數值。雖然有時在高電壓進行電阻繞圈時，有斷斷續續的電勢，可是并不存在電流突然產生的情況。這種突然產生的電流主要通過的是低電壓繞阻通道，突然產生的電流只能在低電壓電阻中流動，高壓電阻因為沒有這種突然產生的電流來抑制，因此低壓電阻當中的所有電流全部轉變成了具有磁場的電流，會發生很大的無序磁場連通，使得高電壓的一個側方感應到非常高的電勢。因為高電壓一側電阻的線路出端口位置沿著繞阻絲得分布而進行分布，所以，其在中心點的位置電幅值最高。所以，中心點的絕緣體附近容易受到巨大影響，因此擊穿。與此同時，層和層之間、匝和匝之間比較容易出現電位的梯度差異，也許也會在其他層匝之間導致絕緣體被擊穿。此類電壓主要是在高電壓中進入了雷電波而產生的，隨后再經過低電壓磁感系統感應應到高電壓在繞電阻，一般將此類現象稱之為特殊轉換。

②正變換過電壓。正變換過電壓即是指假設波的能量從低電壓電線線路入侵時，配電變壓器低電壓繞阻就必定會有大量電流通過，依照類似的方案，即是按所繞的匝數比上高壓電流繞阻絲上的產生的感應電動勢，讓高壓一側的中心點的位置逐步提升，就能夠讓層數和所纏繞的匝數之間的梯形電壓位置也得到了數量上的提升。低電壓入侵雷電波在高電壓一側所出現的感應過電壓過程，叫做為正變換。大量的研究調查表明，假設低電壓的雷電進波為十千瓦，接入地下的電阻為五歐姆時，高壓繞阻的梯度電壓超過配電變壓器器外絕緣層的1倍之多，所以，變壓器絕緣層一定會遭到損壞。

③在配電變壓器低電壓的一側設置一般閥型避雷裝置或金屬避雷裝置。這種裝置的具體保護舉措的具體接線方式是是：選擇變壓調控范圍高、低于避雷器位置的接入地線、低電壓一側的中心點和變壓器的外部四點共同相連的方式一齊借入地（也可以稱之為是三點共平面）。相關數據資源和探索研究表明，盡管有一些配電變壓器的絕緣功能良好，但倘若只在高壓側裝的一側裝置避雷器，依然會有因為正負過電壓而導致的雷電事故。主要是由于高壓側裝一方的避雷器對于這兩種變換都毫無辦法。在變換過程里，電壓作用之下的梯度差異和變壓器當中的匝數呈正相關，和繞阻的區域有著密切的關系，進行繞阻的首部、中部和后部均有遭到損壞的可能性，特別是后部最為危險。低壓側加裝避雷器可以將正、負變換過電壓控制到額定區間之內。高電壓、低電壓一側接地預防保護舉措。許多調查結果顯示，這樣的預防保護舉措運用大地對雷電的減弱作用可幾乎消除負變換過程中影響正變換過電壓，實踐標明，低電壓一側的接地阻值能夠從十歐姆降至兩歐姆，高壓一側的正變換過電壓能夠降到超出總電壓值的百分之四十以上。只要對低電壓一側進行稍加改變，就能夠消除正變換過電壓。

二、配電變壓器防雷保護措施應用

全國省市電網供電標準是三十五千伏特或者是十千夫特，所以需要在電網中采用許多10千伏特或者四千伏特的配電變壓器。配電變壓器的預防雷電安裝一般比較容易，只要在高電壓線纜的一端處組裝一組新閥型碳化硅避雷器即可。這類型的防雷保護裝置的工作過程往往會有諸多問題，比如預防雷電的效用不顯著。根據之前供電公司的數據，雷害事故占據配電變壓器事故發生總數的三分之一以上，這為未來的相關建設工作敲響了警鐘。

三、提高10kV配變防雷可靠性的方法

（1）如期開展調試和維修。

工作時的避雷器要綜合線纜維護與打掃進行試驗。對不符合標準和要求的避雷裝置可以進行換代更新。新閥型避雷器工作了一段時間之后，鑒于避雷裝置本身老舊，它釋放的電壓下降，電阻而變低。當它工作時的頻率所產生的電壓降低到二十千伏特時，絕緣電阻數值低于一般標準時，一定要更換裝置本身，不然會致使線路頻繁發生事故。

（2）避雷裝置的選取一定要和線路額定電壓相契合。

避雷裝置額定電壓比一般設備額定電壓高，會讓設備遭受雷擊，缺乏安全防護；避雷裝置規定電壓低于設備額定電壓。在一般情況之下，過電壓下水平會因為避雷裝置不斷動作引起線路接地跳閘。

四、結語

配電變壓器的雷害事故一般都是因為預防雷電上所存在的短板和問題所導致的，特別是對于接地和低壓一側預防雷電存在著諸多問題，要想提升配電變壓器的防雷保護措施就需要全面的檢查和整頓，因為這方面存在諸多漏洞。對于加強雷電多發地區的技術管理，就一定可以大面積地減少雷害事故，提升電網的安全工作水平。配電變壓器的防雷措施有許多種，每個地區的配電變壓器安裝環境的實際情況又有區別。所以需要從實際出發，科學地選取防雷保護設備，并重視和加強配電變壓器的運行管理，定能收到效果提升。

參考文獻

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