摘要：电力的正常运行是当今社会不断发展的必要前提,电力系统的要求也越来越严格。特别是电力设备应用越来越广泛的今天,要保障整体电路在电力设备使用繁多的情况下依然正常运行,就得对配电线路设备有着良好的质量、技术要求。其中,自然因素对电路的影响也不可忽略,本文就配电变压器及配电线路设备的防雷保护方式展开了讨论。
关键词：配电变压器；电力设备；安全
雷电在自然界中十分常见，具有较大的随意性，可对电力配网系统造成严重危害。在实际情况中，很难对其进行有效预控。根据雷电的发生规律，配电网防雷措施有多种形式。通过对电网等级、负荷状况、系统正常运行、雷电出现频率等因素的研究，结合地形地貌、土壤电阻率等实际条件，选取可行性、安全性、经济性突出的防雷保护措施。
1.雷电活动分析
夏季汛期来临时，经常会出现雷电活动，且带有非常高的能量，足以摧毁一定范围内的物体。如果配电变压器及配电线路的防雷措施设置不当，就会遭受雷电活动的袭击，对电力客户的用电造成影响，但同时也会造成供电企业的经济损失。
雷电活动具有非常大的不确定性。雷电云在空气、建筑物外形、土壤等因素的影响下会出现不同的雷电袭击。一般来说，雷电分为感应雷和直击雷。雷电击于地面或配电线路，相互之间出现电磁感应，此时就会出现感应雷过电压。而雷电直击避雷线或架空输配电线路引发的过电压会形成直击雷过电压。
雷电活动对配电变压器及配电线路设备的影响非常大。研究发现，邹城市境内的配电线路遭受雷害，主要是由感应雷电过电压引起。邹城市供电公司的研究数据表明，在过去10年内，配电线路运行故障中，有近67%的安全隐患来自于雷害事故，这大大影响了配电线路的供电可靠性和电网安全。配电变压器运行故障中，大多是由于雷电击穿变压器造成供电中断。所以，研究配电变压器及配电线路设备的防雷保护措施具有重要意义。
2.关于配电变压器的防雷保护举措
2.1配电变压器的防雷措施
配电变压器在整个电流运行里充当着传输电能的功能能够有效调整和降低电压,保护电力设备运行平稳。在对其的防雷保护中可以采取以下两种方法：
2.1.1配电变压器高压侧防雷措施
在配电变压器的高压侧（3～10kV）应安装金属氧化物避雷装置或者是阀型避雷装置。为有效防止雷电电流通过电阻形成压降和避雷装置残压的叠加现象出现在绝缘体上，需使避雷装置与变压器的外壳一同接地，保证存在于高压侧上的残压只来源于阀型避雷装置。然而，在此时接地体与接地引下线中潜在的压降，有可能会使配电变压器外壳出现电位升高的情况，进而引发逆放电。因此，在接线的过程中，需要确保中性点与变压器外壳处于同一平面。这样一来，即使低压侧的电位升高，二者之间也不会出现闪络放电现象。但这种接线方式也存在一定不足，比如，高压侧当中的雷电电流会被传送至低压侧，对外端用户的正常用电造成影响，甚至还会出现安全事故，面对这样的实际问题，可切实强化用电防雷加以弥补。
2.1.2配电变压器低压侧防雷措施
配电变压器高压侧被损害有很大一部分是低压侧造成的，具体原因为：若变压器的3～10kV侧发生落雷，相应的阀型避雷装置立即启动，会在接地电阻中生成压降，记为I＝5kA和R＝7Ω，代入U＝IR计算可得此时的压降数值为35kV。在此时，几乎所有压降都作用于低压绕组中。由于受到电磁感应作用，高压绕组中将产生较大的电压，电压的数值符合变压比特性。比如，对于10/0.38kV的配电变压器而言，其变压比数值26，通过计算可得该变压器的瞬时冲击电压值可达910kV。由于变压器高压侧的绕组出线端实际电位由避雷装置固定，所以，电位沿绕组均匀分布，中性点区域中的电位达到峰值，可直接击穿绝缘。另外，此时的匝间电压也较大，同样具有击穿的危险。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若配电变压器低压侧发生落雷，所产生的冲击电压会按照变压比作用于高压侧中。与高压侧相比，低压侧绝缘裕度往往较大，因此，有可能会使高压绝缘击穿。由此可见，无论落雷发生在哪一侧，都存在绝缘击穿的可能。因此，按正确的接线方式设置防雷保护，以此有效限制低压绕组中的高电压，进而起到保护变压器的作用。
对于35/0.4k型变压器，高压侧与低压侧都应设置避雷装置。对于低压侧中性点未进行接地保护的变压器，需在中性点和变压器外壳之间设置一个保险器件，可以是小型的空气间隙。为避免避雷装置残压对配电变压器造成损害，无论高压侧还是低压侧上的避雷装置接地点，都需与变压器外壳保持尽可能短的距离。
2.2柱上开关防雷的途径
柱上开关主要是应充分考虑电网运行的实际需求，对电网正常运行给予一定的保护措施。通常，柱上开关会被设置在电网当中，使得电力设备运行的更加稳定。为此，在防雷保护方面，能够使电力运行水平不断增强。
3.关于配电线路的防雷保护措施
3.1线路杆塔与配电设备接地装置防雷的途径
当遇到雷雨天气，接地装置的保护作用就得到充分突显，同样也有很多事故都是受接地装置不合理所引发。对原因进行分析可以发现，在接地装置电压接收的过程中，受接地电阻影响会发生事故。要想有效地规避这种类型事故的发生，最关键的就是将接地装置电阻的数值有效降低。在此过程中，对降阻剂进行运用来减小电阻值，也可以在计算的方式下保证接地设备装置处于安全范围之内，使得电阻与电压都能够在安全范围运行。
对于接地装置使用环境来说，接地装置很容易受腐蚀。由于我国地域辽阔，地域的类型也十分多样。而与水域接近的接地装置，更容易受腐蚀，只有接地装置材料符合标准要求才能够增强其有效性与安全性。如果被腐蚀或者是受到损坏，很容易引发电力安全事故。在这种情况下，必须要高度重视接地装置的防腐工作。最重要的就是接地装置的原材料，必须增强其抗腐蚀性能，并且时刻关注其后期的反馈，对使用的情况进行检查。
3.2配电线路绝缘水平的有效提升
受雷电影响，若雷电距与配电线路距离较短，线路感应雷过电压幅值就相对较大，进而对配电线路产生直接的影响，最终击穿绝缘。如果雷电活动与配电线路的距离较远，则不会对线路运行状况产生影响。当前，即便将绝缘线路应用在配电线路当中，因绝缘水平不高，同样在遭受雷击的情况下，会引发绝缘子闪络的问题。在这种情况下，应采用线路绝缘增强的方式达到防雷性能提高的目标。
在此基础上，在设计防雷电保护间隙的过程中，能够实现防雷保护效率的全面提升。而圆形与棒形是保护间隙常见的两种类型，其中，圆形保护间隙就是把圆形钢弯曲成环和两环网络，且间距要确定。而环形绝缘体能够实现均衡的目标。对于棒形材料来说，则应当使用圆形材料来构成棒形电极，且相互之间存在差距。
3.3电缆分支箱的防雷保护措施
随着电力系统的日益成熟和发展在配电线路中越来越多的会用到电缆线路分支箱和环网柜也越来越多的应用到配电线路中来。那么对于他们的防雷保护也是一个很重要的问题，通常的做法就是用避雷器。对于电能表也应该进行防雷保护。在多雷区或易击地段，直接与架空线相连的电能表应该装备金属氧化物避雷器进行防雷，确保每个环节都能够很好的防范雷击事故的发生。
4.结语
为确保供电系统运行安全稳定，消除外界因素对其造成的干扰，必须对配电变压器及其线路防雷给予高度的重视。通过对当地雷电活动规律的总结，结合线路连接方式等实际情况，针对每个环节制定相应的防雷保护措施，并切实加强系统运行管理，及时发现并解决潜在的安全隐患，进而有效预防雷击危害。
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论文作者:吴楠
论文发表刊物:《中国电业》2019年21期
论文发表时间:2020/3/10
标签：防雷论文; 变压器论文; 雷电论文; 线路论文; 装置论文; 过电压论文; 低压论文; 《中国电业》2019年21期论文;