配電變壓器雷擊分析與防雷措施

廣東電網(wǎng)有限責(zé)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(wǎng)有限責(zé)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(jìn)行探討，尋找防雷保護(hù)的重要方案，同時(shí)還希望今后配電變壓器的運(yùn)行能夠使安全、穩(wěn)定。

配電變壓器；防雷保護(hù)；高壓側(cè)；低壓側(cè)；避雷器；平衡繞組；雷擊

南部地區(qū)水汽具有通量大的特點(diǎn)，而北方地區(qū)空氣中的水分較少，這些原因都極有可能形成雷電災(zāi)害。在變壓器安裝、電力設(shè)備升級、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建等，都需要建立雷電保護(hù)措施，這樣才會(huì)保障配電變壓器能夠穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。需要從配電變壓器防雷的重要性著手，加強(qiáng)相關(guān)的保護(hù)手段，從而，加強(qiáng)配電變壓器防雷保護(hù)的能力。

1. 加強(qiáng)配電變壓器防雷保護(hù)能力的重要性

現(xiàn)如今，配電變壓器使用的越來越多，也越來越廣泛，大多數(shù)的配電變壓器隨時(shí)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(guān)企業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還給各部門與各居民帶來了各種不便，社會(huì)各界都認(rèn)識到了電業(yè)發(fā)展中這一不足的現(xiàn)象。社會(huì)各界應(yīng)該從如何有效地保護(hù)配電變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行的角度出發(fā)，建設(shè)防雷保護(hù)體系，從而，將整個(gè)電網(wǎng)的功能可以全部發(fā)揮。

2. 有關(guān)配電變壓器防雷保護(hù)的方案

2.1 在配電變壓器高壓層附近放置避雷針

根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定：“避雷針通常放置在配電變壓器高壓側(cè)附近，這樣可以有效的進(jìn)行防雷保護(hù)措施，變壓器的金屬部分以及變壓器低壓側(cè)附近和避雷針接地線應(yīng)該放置在一起并將其連接?！边@項(xiàng)規(guī)定同樣也是部頒DL/T620—1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》中所提到的保護(hù)方法。

2.2 在配電變壓器低壓層附近放置避雷針

現(xiàn)階段低壓側(cè)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?qū)⒆儔浩饔嘘P(guān)的金屬和低壓側(cè)中性點(diǎn)很好的連接，這樣的連接具有絕緣性的特點(diǎn)，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(jié)構(gòu)能夠形成梯形的形狀，而且和變壓器的圈數(shù)成正比，同時(shí)，還與繞組的分布有著密切的聯(lián)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(cè)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(cè)與低壓側(cè)同時(shí)接地保護(hù)

在配電變壓器避雷保護(hù)時(shí)，通過低壓側(cè)附近不放置避雷器而高壓側(cè)附近放置避雷器的方式時(shí)，變壓器相關(guān)金屬與低壓側(cè)中性點(diǎn)會(huì)連接在一起，而且還會(huì)和高壓側(cè)分別進(jìn)行接地保護(hù)。而對于正變換過電壓而言，通過計(jì)算機(jī)的計(jì)算，能夠了解電壓側(cè)附近的電阻從10Ω下降到2.5Ω時(shí)，高壓側(cè)正變換過電壓會(huì)減少大約40V。如果有效處理低壓側(cè)接地體，就能夠削弱正變換過電壓。這種方式具有經(jīng)濟(jì)性、效益性、簡便性，可是對于低壓側(cè)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(hù)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(dāng)避雷器效果的方法。

2.4 有關(guān)雷電事故的分析

配電線路會(huì)給用戶提供無損失的電，線路的絕緣效果不好，通常會(huì)出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象。加強(qiáng)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(guān)人員進(jìn)行了探究，探究了X—70、PS15/500絕緣子片的性能。根據(jù)相關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，某實(shí)驗(yàn)地區(qū)的X—70懸式絕緣子的耐雷水平比較高，一般不會(huì)發(fā)生閃爍現(xiàn)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(shí)，更容易使變壓器受到雷電的損害。

3. 配電變壓器實(shí)際保護(hù)措施技術(shù)

3.1 針對配電變壓器的防雷保護(hù)

根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，能夠得知配電變壓器的保護(hù)措施的實(shí)施存在一定難度，保護(hù)工作具有一定復(fù)雜性，可是對于配電變壓器的防雷保護(hù)來說，是非常重要的，所以，想要更好的實(shí)施配電變壓器防雷保護(hù)措施，就需要用到以下技巧，以能夠運(yùn)用專業(yè)的技術(shù)為前提，在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)防雷能力與保護(hù)效果。配電變壓器具體的保護(hù)措施要根據(jù)自身狀況進(jìn)行，結(jié)合當(dāng)?shù)靥鞖庾兓约袄纂姺秶蛷?qiáng)度，高效落實(shí)配電變壓器保護(hù)的方案與方法，以加強(qiáng)配電變壓器防雷保護(hù)能力為基礎(chǔ)，進(jìn)一步提高配電變壓器防雷保護(hù)的有效性。

3.2 使用適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的配電變壓器保護(hù)措施

在山坡不陡峭、降水較少的地域，每年雷電造成危險(xiǎn)的現(xiàn)象較少，同時(shí)也不嚴(yán)重，對于這種區(qū)域而言，只需要放置避雷器，不需要過多的進(jìn)行保護(hù)；在雷擊發(fā)生率較高的地區(qū)，這種地區(qū)相比低水平雷擊地區(qū)，應(yīng)該加強(qiáng)配電變壓器的保護(hù)，在配電變壓器高壓側(cè)附近以及低壓側(cè)附近放置避雷器以外，不斷改進(jìn)配電變壓器保護(hù)的方案；在雷擊高發(fā)區(qū)域，以往的防雷手段和防雷設(shè)備通常不會(huì)起到很有效的作用，這時(shí)就需要利用綜合的方法，保護(hù)配電變壓器，比如：將配電變壓器高壓側(cè)與地下引線的避雷設(shè)備相連接，在配電變壓器低壓側(cè)附近裝置避雷針，而且還要確保配電變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)、變壓器外殼、接地網(wǎng)以及整個(gè)箱體可以同時(shí)接地，這樣可以提高抗雷擊的性能。對于雷擊頻發(fā)的地區(qū)而言，要特別注重變壓器的保護(hù)，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(shù)抵御少部分的雷擊?，F(xiàn)如今，在保護(hù)配電變壓器方面，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)的是平衡繞組技術(shù)，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(shí)現(xiàn)對變壓器的保護(hù)。

3.3 優(yōu)化配電變壓器安裝位置

在進(jìn)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(jìn)行有效的分析和研究，然后為其選擇合適的位置，以達(dá)到防雷的效果。首先要禁止選擇在制高點(diǎn)位置，其次如果必須要安裝在田野山間時(shí)，要盡可能為其安裝針對性的防雷設(shè)備如避雷針等，同時(shí)還需要對云層的高度和負(fù)荷中心進(jìn)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(dāng)必須放置于同一電線桿上時(shí)，要設(shè)置避雷線、保護(hù)間隙或者避雷器等。在設(shè)置避雷器過程中，要確保其與變壓器的間距在5m以內(nèi)，可以有效降低電流產(chǎn)生的壓降。此外，還需要委派專業(yè)人員對避雷器進(jìn)行定期的維修和檢驗(yàn)，并為其建立試驗(yàn)檔案，對于不符合要求的避雷器要及時(shí)更換。

3.4 改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)布置

對電網(wǎng)中配電變壓器間的距離進(jìn)行有效的計(jì)算和優(yōu)化，對于長距離的配電變壓器要采取有效的措施進(jìn)行防雷預(yù)防。此外，還需要對重點(diǎn)用戶線路進(jìn)行有效的改進(jìn)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(wǎng)供過程的順利進(jìn)行。

3.5 對配電變壓器的接地裝置進(jìn)行優(yōu)化

大量實(shí)踐和研究發(fā)現(xiàn)，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(nèi)，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(nèi)。因此在對配電變壓器進(jìn)行接地裝置安裝階段，要根據(jù)其具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，常見的調(diào)節(jié)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(jù)實(shí)際情況而定。

4. 結(jié)語

配電變壓器防雷保護(hù)從一定意義上講是非常重要的，在技術(shù)越來越發(fā)達(dá)的今天，變壓器的功能與種類也得到了不斷的創(chuàng)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(wěn)的運(yùn)行已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)話題，這就需要部分地區(qū)做好配電變壓器防雷措施，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變壓器可以有效的運(yùn)行，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)也會(huì)得到一定提高。

[1]劉才.淺析配電變壓器的防雷與接地保護(hù)[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.