徐林

【摘  要】配电变压器的雷击事件是影响电网安全的重要原因，不仅严重影响着电力网络供电的安全性和稳定性，还使社会电力企业遭受极大的损失。从现阶段配电变压器防雷保护设施的安装现状来看，大多数电力企业对配电变压器的防雷措施都比较简单，因此防雷的效果并不理想。在此基础上，探究配电变压器防雷保护的有效措施是很有必要的。

【关键词】配电变压器;防雷保护

雷电是一种自然现象，但是由于雷电现象的存在，往往会造成许多的事故以及灾害，尤其是对于电网系统而言，雷电是一种常见的但是破坏力较强的威胁，在电网系统运行过程中，如果遭到雷击，将会对正常的供配电造成严重的影响。而配电变压器在输送电过程中发挥着至关重要的作用，同时随着我国当前城市化进程的不断加快，配电网的供电面积也变得越来越大，同时配电变压器的数量也变得越来越多，而一旦配电变压器遭到雷击的影响，将会对于整个电网的运行造成严重的影响。因此对于配电变压器防雷措施进行研究有着非常重要的意义。

1配电变压器雷击概述

1.1雷击的形成

雷击是由雷电现象引起的，而雷电主要是在强对流条件之下形成的，同时雷击一般发生在云层与云层之间以及云层与大地之间，雷击本质上是一种瞬间的脉冲放电。而雷击放电一个最为显著的特征就是重复放电，每一次的脉冲个数都在3-4个之间，而雷击的组成主要包括了预放电、主放电和余辉放电。在发生主放电的过程之中，往往会产生非常大的电流，对于配电变压器而言，造成其损坏的主要因素就是这种雷电流。

1.2雷击的特点

对于雷击而言，其最为显著的特征就是瞬间放电，雷击放电的时间非常短，一般雷击放电的全过程都是在6μs以内完成的，所以瞬间放电是其较为显著的一个特征。其次是雷击往往伴随有非常大的冲击电流，该冲击电流可以达到几十万安培。同时，在发生雷击的过程中，所产生的电压往往具有非常高的峰值，感应电压值可以高达上亿伏。同时雷击所产生的电流往往具有非常大的变化梯度，而且雷电流具有非常强的破坏力。

2配电变压器雷击损坏的主要原因

雷击对于配电变压器的损害主要是通过“正、逆变换”过电压来实现的，而在配电变压器遭受雷击的时候，对其影响最为显著的就是逆变换过电压。一般来说，配电变压器雷击损坏的原因主要包括六个方面，第一是在对于配电变压器进行安装的时候，没有选择合适的安装位置，进而使得配电变压器容易遭到雷击，第二是在对于配电变压器避雷器进行安装的时候，并没有对其进行交接试验就直接安装，而在使用过程中避雷器就有可能出现故障，进而使得配电变压器遭到雷击而损坏。第三是在进行配电变压器设计时，没有充分结合相关规定和程序进行，进而导致避雷器的接地引下线截面存在问题，一旦发生雷击现象，则极有可能导致接地引下线烧断，雷电流的泄入遇到阻碍。第四是配电变压器避雷设备在安装设置的过程中存在问题。例如当前很多农村地区，只有高压一侧装设了避雷器，但是低压一侧却没有相应的避雷设备。第五是防雷接地装置的安装没有得到重视，实地调查显示目前诸多地区的防雷接地装置都不完善，其中最为普遍的现象则是避雷器引下线过长。第六是接地极的接地电阻过大。这些就是配电变压器雷击损坏的主要原因。

3配电变压器防雷保护原理

配电变压器防雷保护一般都是通過在高压侧安装避雷器，同时这也是规范的要求，前文中已经提到引起配电变压器损坏的主要是雷击所引起的逆变换过电压，而逆变换过电压产生的原理如下：在发生雷击时，配电变压器会侵入雷电波，进而引起避雷器动作，但是同时接地电阻上会流过大量的冲击电流，进而产生压降，而这个压降会作用在低压绕组的中性点上，从而使得中性点电位升高，而当低压线路比较长时，低压线路就相当于波阻接地。因此，在中性点电位的作用之下，低压绕组流过较大的冲击电流，三相绕组中所流过的冲击电流方向相同，大小相等，所产生的磁通在高压绕组之中按变压器匝数比感应出数值极高的脉冲电势，进而导致逆变换过电压产生，对于配电变压器造成破坏。

4配电变压器防雷保护措施

4.1在低压侧装设避雷器

按照规范的要求，在对于配电变压器进行防雷保护的过程中，仅规定了在高压侧安装避雷器，而对于低压侧则没有做出规定。而为了有效地提高配电变压器的防雷水平，还可以在低压侧也装设避雷器，从而形成低压侧中性点和变压器金属外壳的等电位连接，从而提高其绝缘性能，有效地抵御雷击。同时，在正、逆变换过电压作用下的层间形成梯度，对于配电变压器的绕组会造成严重的威胁，而在低压侧装设避雷器之后，能够使得正、逆变换过电压限制在一定的范围之内，从而有效地降低了配电变压器因为雷击而损坏的风险。

4.2配电变压器高低压侧分别接地

传统的配电变压器防雷保护方式一般都是高压侧避雷器单独接地，而低压侧一般不装避雷器，低压侧中性点与变压器的金属外壳相互连接，同时与高压侧接地分开接地。这种方式虽然能够利用大地来对于逆变换过电压加以消除。但是这种方式往往会使得正变换过电压变大。因此对于低压侧的接地体也进行相应的处理，可以有效地对于正变换过电压加以消除。而且配电变压器高低压侧分别接地也更加简单和经济，所以其也是一种有效的提高配电变压器防雷性能的措施。

4.3降低变压器接地电阻值

在配电变压器的高压侧必须要安装避雷器来对其进行防雷保护，但是在配电变压器遭受雷击时，往往雷电波会入侵配电变压器，而避雷器在动作之后雷电流又会经过接地装置入地，在此阶段主要依赖于接地装置电阻防雷，所以接地装置的阻值对于防雷有着非常重要的影响。而通过降低接地电阻的电阻值，接地装置采用四边放射形接地，并且在顶端采用垂直接地极，从而使得接地体的性能能够得到有效改善。在降低变压器的接地装置接地电阻阻值之后，逆变换过电压也能够得到一定的抑制，进而减少对于配电变压器所造成的影响。此外，将避雷器与变压器外壳之间的接地引下线缩短，从而使得电感作用所产生的压降也能够得以减少，从而降低其与避雷器残压叠加在配电变压器绕组的电压，进而减少对于主绝缘产生的威胁，提高配电变压器的防雷能力。

4.4定期对于避雷器性能进行测试

要想有效地避免配电变压器遭受雷击，必须要依赖于避雷器，而要确保避雷器的功能能够有效地得以发挥，必须要定期的对于避雷器进行维护，以保证避雷器的性能。因此在对于配电线路进行检修和清扫的过程中，必须要注重对避雷器性能的测试，并且将相关的测试结果记录在案，对于避雷器的工作情况全面的进行分析，以便于在第一时间对于避雷器所存在问题及故障加以处理。同时还必须要加强避雷器的在线监测，通过在线监测掌握避雷器的工作状况，进而采取相应的措施对于避雷器加以维护，从而使得避雷器的避雷性能能够得到有效地保障，进而有效地避免配电变压器遭受雷击。

结语

随着社会经济的发展，人们对电能的依赖性越来越强，可以满足人们生活、工作、娱乐等方面的需求，因此，必须要保证供电的安全与稳定。对配电变压器设备做好防雷保护措施，可将低雷击故障的发生几率，保证供电系统高效、稳定地运行，实现电力企业的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]周开峰.配电变压器受雷击分析与防雷措施研究[J].中国高新技术企业，2016，（12）：116-117.

[2]林淑红.配电变压器防雷保护措施分析[J].科技资讯，2015，13（11）：36-36.

（作者单位：国网镇江三新供电服务有限公司句容分公司下蜀供电所）