摘要：配电变压器是进行输电工作的基础设备，对保证日常电力供应来说十分重要。但由于我国乡镇电力发展比较落后，对配电变压器的保护意识不够，在保护设备的采购上也有着资金不足等问题，给乡镇供电所的低压配电变压器保护工作带来了巨大困难。本文对一些符合乡镇供电所实际情况的配电器保护技术进行了一些总结与阐述，希望能够对乡镇电力发展起到一些促进作用。
关键词：低压配电变压器；避雷器；防雷保护技术
1 低压配电变压器的熔断器选择
1.1 跌落式熔断器
由于乡镇中的配电变压器的容量较低，一般只是采用熔断器作为变压器的保护设备，而不会选择其他较为复杂的继电保护措施。因此熔断器对于乡镇供电所的配电变压器来说是十分重要的。目前我国使用较为普遍的熔断器是跌落式熔断器。其主要功能有三种，第一是对保护性能要求不高的地方与隔离开关配合使用，代替自动空气开关；第二是与负荷开关配合使用，代替价格高昂的断路器。第三是为变压器提供短路保护、过载及隔离电路的作用。跌落式熔断器能够在变压器绕组、线路短路等情况发生时断开熔丝与熔丝管，并关闭电源，对变压器提供及时的保护。同时即可以进行对配电变压器的输送、关停工作，也可以作为高压配电线路的开关使用，具有着成本低、维护简单、便于运输、断开点明显等优点，对配电变压器的保护效果十分显著。
1.2 配电变压器的保护
对于配电变压器的高、低压侧一般会采用对应的高、低压跌落式熔断器。首先，跌落式熔断器的熔丝选择是非常重要的一点，由于当配电变压器发生短路等特殊情况时，熔断器需要熔断熔丝，断开电流。所以熔断器熔丝的额定电流，需要根据配电变压器在高压侧的额定电流来判定。在具体选择上，配电变压器容量在125kVA以下的应选择额定电流两到三倍于变压器高压侧额定电流的熔丝；如果配电变压器容量在125kVA至400kVA之间，熔丝的额定电流可为变压器高压侧的1.5-2倍；而配电变压器容量如果大于400kVA，那么熔丝额定电流则应为1.5倍。需要注意的是，铜丝或铝丝是不可以作为熔丝的替代品的。
其次在熔断器的安装上也有着要求，跌落式熔断器应安装在配电变压器的高、低压侧横担上，与变压器的距离控制在五十厘米以上，并利用钢板与螺钉进行固定。另外安装高度应在4.5米到5米之间，以便于地面操作，还要保持15°-30°左右的后倾。最后是熔断器的维护，熔丝在更换时应保持原来一致，熔断器的接触也需要定期检查，一旦出现老化、机械损伤等情况要立即进行更换。
2 低压配电变压器的防雷保护技术
2.1 高压侧避雷器的使用
由于农村的人口密度低、房屋建筑的高度与密度低，所以配电变压器经常会设立在空地或山上，这就会经常引发雷击，造成配电变压器的损坏，因此必须通过避雷器的是用来进行配电变压器的防雷保护。避雷器一般安装在配电变压器的高压侧，在具体安装上，首先应把避雷器固定在熔断器的熔丝下方70cm左右的位置，这样既可以保证设备检修时的安全，也能够尽量减少避雷器接地引线的长度，进而方便安装与维修工作的进行。其次避雷器与变压器的位置、间距也有着一定的科学原理，当配电变压器遭受雷击时，雷电波会沿着高压电线路入侵，在经过避雷器后，避雷器会在进行工作的同时产生一个电压波，并在配电变压器的高压侧之间发生反射、震荡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆于是在變压器与避雷器之间就会产生一个电压差值，这一差值是由避雷器与变压器之间存在距离所导致的，并且与二者之间的距离差成正比。因此，配电变压器需与避雷器之间存在0.8m-2.5m的距离，这样既不会因距离过大使变压器得不到有效保护，也不会在避雷器爆炸时对变压器造成损伤。
2.2 高、低压侧多组避雷器的使用
有些配电变压器会存在高低压两侧的雷击威胁，这时就需要在配电变压器的高压侧和低压侧各安装一组避雷器，保证对配电变压器的充足保护。在配电变压器的高压侧出现落雷时，会产生一道从高压侧经接地连接、电磁感应后，最终回到高压侧的电压波，这是由于在两组避雷器处理落雷的过程中，接地电流在二者之间产生了高电压，电压在经过低压绕组的中性点后形成电流，这一电流在经过后低压绕组后，最终在高压组感应出较高的电动势，而在这一循环过程中的电压波则一般被称为电压反变换波。
以FS-10型避雷器为例，配电变压器高压侧发生落雷时，高压避雷器进行工作，若冲击电流为5KA，接地电阻为8Ω，那么通过运算，就可以得知接地电阻产生的电压降为：5KA×8Ω=40KA。电压作用在低压电阻上后，再利用电磁感应在高压绕组上感应出电压，假设配电变压器容量为10/0.4kVA，那么配电变压器的变比为25，这样就会在高压侧产生1000kV的冲击电压与很高的电压降，这时如果没有安装低压侧避雷器，电压在经过高电阻中性点时很容易将绝缘点击穿。而如果安装了两组避雷器，就可以有效的对正反变换电压产生遏制作用，从而对配电变压器起到更好的防雷保护作用。
2.3 避雷器的安装注意事项
避雷器的安装上还有一些问题需要注意。首先，由于乡镇配电变压器的一般为Yyn0联结方式，一旦发生雷击，就会使得变压器绕组绝缘受到避雷器残压与接地电阻压降的共同作用，进而对配单变压器的安全造成威胁。因此需要将变压器的低侧中性点、避雷器引下线、金属外壳共同接地，以免受到正反变换电压的影响。其次，避雷器的引下线必须采用圆钢、钢绞丝、扁铁等材料，为了减少接地电阻，还应尽量缩短引下线的长度。另外接地电阻也要符合相关规定，变压器在100kVA以下的接地电阻应为10Ω，而100kVA以上的变压器则可选择4Ω的接地电阻。最后，在避雷器采购时也要对避雷器的质量进行严格把关，购买前要对避雷器进行全面性的检查，避免安装的避雷器出现质量不合格或损坏的情况。
3 配电变压器的选用
如果配电变压器的联结组别不同，那么其性能与防雷效果也会有着明显差异。由于我国普遍使用的Yyn0联结方式配电变压器较为落后、性能也相对较差。因此应选用更为先进的联结变压器，从根本上促进对乡镇配电变压器的保护。
3.1 对Dyn11联结配电变压器的选用
Dyn11联结配电变压器目前在国内较为先进，首先，Dyn11联结配电变压器采用了三角形结线的原边，即在激磁电流中利用三次谐波为主的高次谐波电流在原边接成三角形，这样可在原边形成环流，有利于抑制高次谐波电流，能够有效保证的供电波形质量。其次，在相同的条件下，Dyn11联结方式的变压器配电系统的单相短路电流为Yyn0方式时的3倍以上，所以前者在对单相接地短路故障的切除上更加有效。最后，Dyn11联结方式的变压器不会对中性线电流产生限制，可达变压器低压侧支线电流，能够充分的利用变压器容量，从而最大化的发挥出设备性能。
4 结语
总体而言，对于乡镇供电所的低压配电变压器保护可以使用多样化的措施，只要能够在配电变压器、熔断器、避雷器等专业设备上进行合理运用与灵活搭配，再加上对当地实际电力发展情况的考虑，就能够对乡镇配电变压器进行有效的保护。
论文作者:尹锋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/19
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