配電變壓器雷擊分析與防雷措施

廣東電網有限責任公司湛江吳川供電局 鐘偉興

配電變壓器雷擊分析與防雷措施

廣東電網有限責任公司湛江吳川供電局 鐘偉興

本文主要針對雷電對配電變壓器造成的危害進行探討，尋找防雷保護的重要方案，同時還希望今后配電變壓器的運行能夠使安全、穩定。

配電變壓器；防雷保護；高壓側；低壓側；避雷器；平衡繞組；雷擊

南部地區水汽具有通量大的特點，而北方地區空氣中的水分較少，這些原因都極有可能形成雷電災害。在變壓器安裝、電力設備升級、網絡構建等，都需要建立雷電保護措施，這樣才會保障配電變壓器能夠穩定、安全的運行。需要從配電變壓器防雷的重要性著手，加強相關的保護手段，從而，加強配電變壓器防雷保護的能力。

1. 加強配電變壓器防雷保護能力的重要性

現如今，配電變壓器使用的越來越多，也越來越廣泛，大多數的配電變壓器隨時都可能被雷電襲擊，雷電襲擊配電變壓器，對其造成的損害不低于26%，所以，這不僅給相關企業造成了嚴重的經濟損失，還給各部門與各居民帶來了各種不便，社會各界都認識到了電業發展中這一不足的現象。社會各界應該從如何有效地保護配電變壓器安全穩定運行的角度出發，建設防雷保護體系，從而，將整個電網的功能可以全部發揮。

2. 有關配電變壓器防雷保護的方案

2.1 在配電變壓器高壓層附近放置避雷針

根據國家有關規定：“避雷針通常放置在配電變壓器高壓側附近，這樣可以有效的進行防雷保護措施，變壓器的金屬部分以及變壓器低壓側附近和避雷針接地線應該放置在一起并將其連接。”這項規定同樣也是部頒DL/T620—1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》中所提到的保護方法。

2.2 在配電變壓器低壓層附近放置避雷針

現階段低壓側附近的避雷器通常都是以通閥型和金屬氧化物為原件的避雷針，它能夠將變壓器有關的金屬和低壓側中性點很好的連接，這樣的連接具有絕緣性的特點，可以有效的防止雷電的襲擊。在逆、正交換的等壓電壓下，它們之間的結構能夠形成梯形的形狀，而且和變壓器的圈數成正比，同時，還與繞組的分布有著密切的聯系，繞組的各部分都極有可能被損壞，尤其是繞組的末端，是最具有可能的。低壓側附近放置避雷針，能夠有效的改變正、逆間的電壓差，可將其縮短在一定范圍。

2.3 配電變壓器高壓側與低壓側同時接地保護

在配電變壓器避雷保護時，通過低壓側附近不放置避雷器而高壓側附近放置避雷器的方式時，變壓器相關金屬與低壓側中性點會連接在一起，而且還會和高壓側分別進行接地保護。而對于正變換過電壓而言，通過計算機的計算，能夠了解電壓側附近的電阻從10Ω下降到2.5Ω時，高壓側正變換過電壓會減少大約40V。如果有效處理低壓側接地體，就能夠削弱正變換過電壓。這種方式具有經濟性、效益性、簡便性，可是對于低壓側接地電阻而言，則需要更高的要求，不過還是值得推廣的。目前，配電變壓器防雷保護方案的種類特別多，還具有在配電變壓器中心防止平衡繞組遏制正逆變換過電壓方法以及在配電變壓器中放置金屬氧化物，使得其充當避雷器效果的方法。

2.4 有關雷電事故的分析

配電線路會給用戶提供無損失的電，線路的絕緣效果不好，通常會出現跳閘的現象。加強一些絕緣子，能夠有效的提升線路的抗雷擊能力，所以，在部分地域想要減少雷擊跳閘率，就需要使用耐雷性能好的絕緣子，或者利用更多的絕緣子片等方法。為此相關人員進行了探究，探究了X—70、PS15/500絕緣子片的性能。根據相關實現數據顯示，某實驗地區的X—70懸式絕緣子的耐雷水平比較高，一般不會發生閃爍現象，從而切斷了雷電傳播的線路，而10kV線路配電變壓器的耐雷水平相對較低，大約在75kV，所以，利用這種絕緣子時，更容易使變壓器受到雷電的損害。

3. 配電變壓器實際保護措施技術

3.1 針對配電變壓器的防雷保護

根據有關數據，能夠得知配電變壓器的保護措施的實施存在一定難度，保護工作具有一定復雜性，可是對于配電變壓器的防雷保護來說，是非常重要的，所以，想要更好的實施配電變壓器防雷保護措施，就需要用到以下技巧，以能夠運用專業的技術為前提，在此基礎上加強防雷能力與保護效果。配電變壓器具體的保護措施要根據自身狀況進行，結合當地天氣變化以及雷電范圍和強度，高效落實配電變壓器保護的方案與方法，以加強配電變壓器防雷保護能力為基礎，進一步提高配電變壓器防雷保護的有效性。

3.2 使用適合當地環境的配電變壓器保護措施

在山坡不陡峭、降水較少的地域，每年雷電造成危險的現象較少，同時也不嚴重，對于這種區域而言，只需要放置避雷器，不需要過多的進行保護；在雷擊發生率較高的地區，這種地區相比低水平雷擊地區，應該加強配電變壓器的保護，在配電變壓器高壓側附近以及低壓側附近放置避雷器以外，不斷改進配電變壓器保護的方案；在雷擊高發區域，以往的防雷手段和防雷設備通常不會起到很有效的作用，這時就需要利用綜合的方法，保護配電變壓器，比如：將配電變壓器高壓側與地下引線的避雷設備相連接，在配電變壓器低壓側附近裝置避雷針，而且還要確保配電變壓器低壓側中性點、變壓器外殼、接地網以及整個箱體可以同時接地，這樣可以提高抗雷擊的性能。對于雷擊頻發的地區而言，要特別注重變壓器的保護，能夠利用有效防雷措施的方法，降低雷擊造成的危害，利用針對性的技術抵御少部分的雷擊。現如今，在保護配電變壓器方面，時常會出現的是平衡繞組技術，即在配電變壓器中心位置放置平衡繞組，這樣能夠有效抵抗雷擊的威力，可以利用金屬氧化物避雷的方式，實現對變壓器的保護。

3.3 優化配電變壓器安裝位置

在進行配電變壓器安裝位置選擇過程中，要對配電變壓器容易被雷擊的位置進行有效的分析和研究，然后為其選擇合適的位置，以達到防雷的效果。首先要禁止選擇在制高點位置，其次如果必須要安裝在田野山間時，要盡可能為其安裝針對性的防雷設備如避雷針等，同時還需要對云層的高度和負荷中心進行全面的考慮，盡可能避免與廣播線、電話線等存在于同一電線桿上，當必須放置于同一電線桿上時，要設置避雷線、保護間隙或者避雷器等。在設置避雷器過程中，要確保其與變壓器的間距在5m以內，可以有效降低電流產生的壓降。此外，還需要委派專業人員對避雷器進行定期的維修和檢驗，并為其建立試驗檔案，對于不符合要求的避雷器要及時更換。

3.4 改善電網結構布置

對電網中配電變壓器間的距離進行有效的計算和優化，對于長距離的配電變壓器要采取有效的措施進行防雷預防。此外，還需要對重點用戶線路進行有效的改進和完善，一般要求在入戶前50米左右為其配備避雷器，從而降低低壓用戶被雷擊中的概率，以確保電網供過程的順利進行。

3.5 對配電變壓器的接地裝置進行優化

大量實踐和研究發現，對于超過100千伏安的配電變壓器，要確保其接地電阻被控制在4歐的范圍內，而對低于100千伏安的配電變壓器，要將其接地電阻值控制在10歐的范圍內。因此在對配電變壓器進行接地裝置安裝階段，要根據其具體情況進行適當的調節，常見的調節方式有：垂直接地、四邊形放射性接地、水平放射接地等，其中四邊性放射性接地效果比較理想，但是其并非在所有的地形中均可使用，需要根據實際情況而定。

4. 結語

配電變壓器防雷保護從一定意義上講是非常重要的，在技術越來越發達的今天，變壓器的功能與種類也得到了不斷的創新與完善，人們對于配電器的要求越來越高，如何確保變壓器安穩的運行已經成為社會關注的熱點話題，這就需要部分地區做好配電變壓器防雷措施，進而實現變壓器可以有效的運行，社會的經濟也會得到一定提高。

[1]劉才.淺析配電變壓器的防雷與接地保護[J].通訊世界,2015,3(5):79-80.

[2]黃楊玨,張瑞嘉,郭婷婷，一種配電變壓器雷擊特性仿真模型[J].廣東電力, 2014(12):113-117.