摘要：雷电强烈的山区是配电变压器受雷击最严重的地区，雷击故障大多置于线路终端，这主要是因为雷击过程中线路中的雷电波在到达线路末端后遭遇线圈电感进而引起雷电波的反射。作为电力系统中的关键设备，配电变压器在雷击损害下极易导致故障问题的产生，雷击对配电变压器的危害极为庞大，因此从防雷技术方面促进配电变压器防雷性能的提高对于供电可靠性而言至关重要。本文主要分析了配电变压器防雷策略。
关键词：配电；变压器；雷击；措施
近年来，我国配电网不断拓展，供电线路越来越长，配电变压器的数量不断增加，在这种情况下，更需要做好配电变压器的防雷与接地保护，确保配电变压器运行的安全性和可靠性。变压器作为一种非常重要的电力设备，其安全稳定的运行是确保电力正常运行的关键所在。但运行过程中的配电变压器极易受到雷击，给变压器的正常运行带来较大的影响，所以需要做好配电变压器的防雷与接地保护，确保变压器运行的安全和稳定性。笔者从定期试验与维护避雷器的性能，合理选用避雷器，在配电变压器进线处加装电抗器，在装设避雷器时应尽量靠近配电变压器，确保避雷器接地线可靠连接等方面，对配电变压器防雷工作提出了几点思考。
1配电变压器雷击事故的产生机理
配电变压器发生雷击事故时，主要源自于两种形式导致的事故发生，即正变换过电压和逆变换过电压，这是导致变压器雷击发生的主要原因，也是雷击事故产生的机理。
1.1正变换过电压
当雷击发生在配电变压器低压侧线路时，雷击所产生的雷电波会侵入到低压线路，从而在变压器内部产生电流，因为变压器都会设置有接地装置，所以这部分雷电冲击电流会顺着接地装置流入大地，导致压降的产生，使变压器低压侧的电位提高。同时这部分冲击电流还会在变压器高压绕组上产生电动势，当绕组上的匝数较多时，电动势也会处到较强的水平，即绕组上的匝数与电动势的强弱成正比关系，从而导致高压侧电位升高。整个雷击事故的过程中，雷电流由低压侧进入后，然后在高压侧产生电流，这个过程中被称为正变换，在正变换过程中，层间绝缘极易被击穿，从而导致变压器无法正常运行。
1.2逆变换过电压
逆变换过电压从字义上来讲，其与正变换过电压正好相反。在配电变压器受到雷击侵害时，其雷电流从高压侧侵入后，流入到大地，与接地电阻相互作用，从而导致压降的产生。在这个压降作用下，配电变压器的低侧绕组中性点的电位会升高，会导致三相绕组中所存在的冲击电流在方向上处于一致性，电流大小相等，而且电压会出现同时升高的情况。在此过程中，高压绕组在避雷器作用下，而且其中性点不接地，这样当冲击电流在低压绕组流通时，则会导致中性点的幅值达到最大限度，从而导致电流击穿中性点绝缘。
2配电变压器防雷接地方式
2.1高压侧的单独接地方式
高压侧单独接地方式即是将避雷器设置在配电变压器的高压侧，将避雷器直接与地网进行连接，这种接地方式较为简单，在这种接地方式下，在对变压器过电压进行计算时，通常是避雷器的死残压与雷电流经接地电阻产生的压降的总和为过电压的值。利用这种接地方式也存在着非常明显的弊端，在变压器运行过程中，由于接地模式冲击绝缘水平与避雷器残压之间存在着非常密切的关系，在数值较小的冲击电压与高压绕组作用下能够确保配电变压器运行的稳定性，一旦冲击电压较大，则会导致配电变压器受到不同程度的损坏发生。
2.2高压侧的三位一体接地方式
三位一体接地方式通常是在高压侧避雷器、变压器低压侧的中性点及配电变压器金属外壳等三点连接在一起接地引下线。这样在雷击事故发生时，电流流入大地后产生压降，也会有残压的产生，压降和残压共同作用下会导致配电变压器绝缘上有高电压产生，在这个过程中，高压侧的三位一体接地，可以将变压器低压侧零线端与变压器的外壳之间进行接线，然后再与接地网和引出零线和保护线进行连接，可以有效的降低压降所带来的作用，在变压器上只有残压作用，不会对变压器带来较大的损坏，从而起到保护变压器的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3双侧均装设避雷器的三点一地方式
在配电变压器运行过程中，当变压器受到雷击损害时，也会导致一些低压设备，如电灯及电动机等同时出现受损的情况，所以在雷击作用下变压器低压一侧的线路也会出现过电压，从而给变压器带来不同程度的损坏，所以需要将氧化锌避雷器也要在低压侧进行设置，将低压绕组在雷击作用下产生的过电压得到化解，实现对高压绕组的有效保护。通过采用高压侧和低压侧同时安装有避雷器的三点一地接线方式后，配电变压器会得到较好的保护，有利于确保其运行的安全性和可靠性。
3提高配电变压器防雷可靠性的措施
配电变压器进行防雷保护的基本理念是：在变压器侧装设避雷器与接地，以实现雷电波陡度与幅值的降低。在提高变压器防雷可靠性的工作中，我们也应以这一工作为中心开展，具体措施大致可分为下列五个方面：
3.1定期试验与维护避雷器的性能
在检修与清扫配电线路时，要注重试验避雷器的性能，每次试验完成后要建立相应的数据档案，对避雷器的工作情况仔细认真分析，以便在第一时间发现并排除隐患，要及时更换那些存在缺陷的、不合格的避雷器，要把避雷器的在线监测工作做好，若发现避雷器泄露的电流出现变多，这就预示着避雷器可能要出现故障。此外要把避雷器的防污清扫工作做好，要确保接地引下线的可靠稳定接地，不要用螺栓或接地网来充当避雷器的接地引下线，因为这样很容易使电网的接地出现短路现象。
3.2合理选用避雷器
避雷器的保护性能会影响到配电变压器上出现的过电压情况，氧化锌避雷器与其它避雷器相比，不但反应灵敏、残压小，而且非线性效果好，建议在雷电多发地区应使用氧化锌避雷器防雷。由于当前避雷器出现了很多种，并且不同种类之间具有很大的性能差异，这就需要相关设计以及施工人员对常用变压器的种类、电压等级以及适合使用的场所要比较熟悉，选用的避雷器要与线路的额定电压相符，在装设避雷器前要做好避雷器的各项耐压、泄露试验以及测定好变压器的绝缘，要使用各项指标都合格的变压器，此外，对于一些使用年限以及达到变压器额定使用年限的变压器，要及时进行更换。
3.3在配电变压器进线处加装电抗器
对于一些雷电多发地区，配电变压器的损坏率通常都较高，对于这些地区建议通过在配电变压器进线处加装电抗器的方式进行防雷，其具体接线如图4所示，或采用装设平衡绕组的方式进行防雷，这样可以有效防止各种雷电流的侵入，更好地保护变压器。
3.4在装设避雷器时应尽量靠近配电变压器
在装设各种避雷器时，一方面要尽可能地离配电变压器近些，另一方面要把各种连接线的长度尽量缩短，这样可以使连接线上雷电电流的压降减小，在雷击侵入波陡度一定的情况下，避雷器距离变压器越远，这样就会有越多的残压出现在变压器上，若装设的避雷器距离变压器特别远，那么避雷器的保护作用也将失效。
3.5要确保避雷器接地线可靠连接
若避雷器接地线不能很好地接触于接地装置，这样在雷击现象出现后，避雷器的保护作用也就无从谈起，我们在实际工作中发现，很多配电变压的雷击损坏都是由于这一现象引起的。对于这种现象我们不但要经常测量避雷器的接地电阻，而且要定期拆开各个接点，测试接地情况，要确保各个接点的接地电阻值都要符合规程要求，这样避雷器才能对配电变压器起到相关保护作用。
参考文献
[1]配电变压器的防雷问题[J].陈亚珠，唐耀宗.电力技术.2010(01).
[2]如何保证农村配电变压器安全运行[J].顾庆胜.农村电工.2011(04).
[3]配电变压器雷击的原因与防范[J].张树樵.设备管理与维修.2016(02).
[4]农村配电变压器受雷害的原因及防止措施[J].罗有干.电世界.2012(02).
[5]浅谈配电变压器烧坏的原因分析及防范措施[J].王焕明.价值工程.2014(24).
论文作者:逯宇杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
标签：变压器论文; 避雷器论文; 过电压论文; 防雷论文; 绕组论文; 雷电论文; 高压论文; 《电力设备》2018年第7期论文;