摘要：在雷雨期间，配电设备和线路会出现故障，并给人们的生产和生活带来不便。为保证供电系统的安全稳定运行，消除外界自然因素对其造成的干扰，必须对配电变压器和配电线路的防雷保护给予高度重视。通过总结当地的雷电活动规律，结合线路连接方式的实际情况，针对每一个环节制定相应的防雷措施，加强系统的运行与管理，及时发现和解决潜在的安全隐患，从而有效地防止雷击损坏设备。这是本文关注的重点，同时结合变压器运行中实际情况，为防止变压器出现雷击损坏进行进一步阐述。
关键词：配电变压器；配电线路设备；防雷电
在夏季，容易出现强对流天气，因此雷电就会常常发生，这就导致变压器容易发生被雷击的现象。一旦受到雷击事故，变压器就容易出现绝缘击穿等各种问题，这就会对变压器带来很大程度的损坏，严重情况就会导致变压器完全瘫痪，只有重新更换变压器，才能恢复正常工作，这种状况会导致严重的经济损失，甚至影响用户的正常用电。因此只有依靠配电变压器的防雷和接地保护，才能提高变压器的安全性，进行正常供电。
1 配电变压器防雷保护能力提高的必然性
在我国的各个地区都分布着许多的配电变压器，而且配电变压器的种类众多、分布广泛，在管理方面十分不便，因此，在配电变压器的防雷保护能力方面会存在缺陷，不利于配电变压器的安全运行。另外，有些配电变压器安置在雷暴发生高频区，极易受到雷电的攻击，不仅使配电变压器受到安全损坏，而且给供电企业带来一定的经济损失，对用户的用电安全产生了威胁，对经济发展十分不利。因此，供电企业应当从配电变压器的防护方面出发，对配电变压器进行雷电安全防护，切实保障配电变压器能够在雷电易发的天气下安全运行，从而对用户的安全用电做出保障，从而推动经济的快速发展。
2 造成配电变压器遭受雷击故障的原因
配电变压器雷击故障一般是因为配电系统在遭受雷击情况下产生的正、逆变换过电压造成的，并且逆变电压带来的事故更多。
2.1 正变换过电压
配电变压器低电压线路遭受雷击时，雷电波从低压线入侵，产生冲击电流。
2.2 逆变换过电压
配电变压器高电压线路遭受雷击时，入侵雷电流经过高压线路中避雷器流入大地，雷电流通过接地电阻而产生压降，压降在变压器低压绕组中性点上产生作用，同时还会使三相绕组上的电压上升。并且雷击在低压绕组中产生的磁通，会使高压绕组按线圈匝数比感应出较大的脉冲电势。这些三相脉冲电势的方向、大小相同。
“正、逆变换”过电压主要是因为：（1）没有将配电变压器装设在适当的位置，增加了其遭受雷击的风险；（2）避雷器组在使用之前没有进行试验，而且没有对损坏后的避雷器进行检查替换；（3）避雷器的地线安装没有达到相关标准，导致雷电电流没有彻底泄入大地，加大了损害程度；（4）接地电阻的阻值过大等方面的原因。
3 配电变压器的防雷电措施
3.1.高压侧防雷电措施
在配电变压器高压10kV侧应安装避雷器或金属氧化物避雷器。特殊情况下，还可采用两相阀型避雷器保护相空间或相空间。阀式避雷器可更换为管式。为了避免变压器的绝缘保护效果和保护装置的剩余电压应靠近变压器，保护装置连接。为了有效地防止雷电电流形成压降和避雷器残余压阻现象的出现，在绝缘子、避雷器和变压器的外壳上，只存在于阀型避雷器高压侧的剩余电压中。但是当接地体和接地线压降的电位时，可使配电变压器电位升高，造成反向放电。因此在连接过程中，需要保证在同一平面内的变压器壳的中性点。
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3.2.低压侧防雷电措施
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10 kV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=5 A和R=7Ω，代入U=IR计算可得此时的压降数值为35 V。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10/0.38 V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910 V。由于对实际的潜在的固定的避雷器，价值可以通过变压器绕组瞬时脉冲电压计算出口端的变压器高压侧，沿区域内中性点电位分布均匀的电位达到峰值，可以直接打穿绝缘。另外此时的匝间电压也较大，同样具有击穿的危险。如果配电变压器的低压侧发生雷电冲击电压时，电压比根据高压侧的影响。与高压相比，低压侧的绝缘裕度较大，因此可能会使高压绝缘击穿。所以无论是闪电发生在哪边，有绝缘击穿可能。
3.3 安装避雷保护器
避雷器可以在发生雷击时保护变压器不被损坏，保证电网正常供电，确保工农业生产和人民生活的正常用电。变压器安装过程中，为了达到很好的避雷防护效果，为了防止变压器低压侧中性点电位瞬时升高对用户用电安全的影响，阀型避雷器、管型避雷器或保护间隙，要安装在变压器附近，并且装在变压器高压侧熔断器内侧，其接地线，应和配电变压器的金属外壳和低压侧中性点连在一起共同接地。只有这三点连在一起，才能降低高、低压绕组间和高压绕组对变压器铁心与外壳之间发生绝缘击穿的危险。此外，还有以下事项需要注意：①为了降低雷电侵入波的陡度和减少流过阀型避雷器的电流，配电变压器设置在木杆线路上时，要将保护间隙设置在变压器进线段内或将三角排列的导线绝缘子的铁脚接地，②为了限制雷电侵入波的陡度，为了降低变压器绕组层间绝缘上的过电压可以将一组电感线圈安装在配电变压器与阀型避雷器之间。③为了发现配电变压器自身的绝缘薄弱点，在安装变压器之前必须对其进行匝间试验和冲击试验。
3.4 在配电变压器进线处装设电抗器
在一些雷电频发的区域以及极易发生雷暴的区域，在配电变压器进线处装设电抗器可以有效的保护配电变压器的安全。对于电抗器的安装，即在变压器铁芯变压器铁芯上加装平衡绕组或在配电变压器内部安装金属氧化物避雷器，电抗器可以制作成电感线圈，以防止雷电电流的进入形成过电压，危害变压器的正常运行。因此，在重雷区应当给配电变压器的进线处装设电抗器，可以有效的防止雷电电流进入，保护配电变压器的安全。
3.5 电能表如何防雷电
在雷暴区或易袭击的地区，直接与架空线路的电能表，应安装在金属氧化物避雷器（MOA）的防雷保护。在雷雨期间，配电网的运行和管理，经常遇到雷电、线路开关跳闸造成的，对用户和我国配电管理带来不必要的经济损失、供电可靠性指标的影响，供电质量服务工作相对被动。但是，雷电活动具有一定的选择性，有些地方往往被雷电击中，通常被称为雷电活动的容易击中的点。每个区域都有一些很容易达到的点，只要仔细分析历史记录，对照雷电活动规律，总是可以找到的。
4 结语
在雷雨期间，配电设备和线路会出现故障，并给人们的生产和生活带来不便。为保证供电系统的安全稳定运行，消除了外部因素对其造成的干扰，必须对配电变压器和配电线路的防雷保护给予高度重视。通过总结当地的雷电活动规律，结合线路连接方式的实际情况，针对每一个环节制定和相应的防雷措施，加强系统的运行与管理，及时发现和解决潜在的安全隐患，从而有效地防止雷击损坏。
参考文献：
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论文作者:习飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/3
标签：变压器论文; 雷电论文; 避雷器论文; 绕组论文; 过电压论文; 防雷论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第18期论文;