关键词：配电；变压器；雷击作用；防雷措施
1 引言
雷击是一种比较常见的自然灾害，特别是在中国南方。雷击是影响电力系统中变电站正常运行的重要因素之一。由于受地理环境和位置影响，变电站时常会受到雷击，造成断电等问题的出现，给人们的日常生活和企业带来很多不良影响。因此，防雷基地的设计是否合理在一定程度上影响着电力系统的正常运行，为了尽量降低雷击对变电站设备的影响，提高供电的稳定性，在工程设计过程中，要从根本上对变电站加强防雷措施，从而有效地保证电力系统的正常运行。
2 防雷的重要性
在所有自然灾害中，雷击对变电站产生的影响比较大。在发生雷击事故时，将会产生一个超过正常值的电压对电网的正常运行带来较大的冲击，造成设备绝缘构件的损坏。所以防雷设计是否有效直接关系到变电站设备的正常使用，为了降低雷击对变电站设备的影响，提高供电稳定性以及提高电力系统正常运行的可靠性，必须在思想上和行动上高度重视防雷设计。
3 变电站防雷保护
对直击雷的防范通常采用装设符合《电力设备过电压保护设计技术规程》要求的避雷针或避雷线.
应使变电站内所有设备都处于避雷针(线)的保护范围内，并采取措施，防止雷击避雷针(线)时对被保护设备发生反击事故；对于110kV及以上的变电站，可采用构架避雷针；对于35kV及以下的变电站，应采用独立避雷针；对于装设避雷针的配电装置应设辅助接地装置，此接地装置与变电站接地网的连接点至主变压器接地装置及变电站接地网连通，沿接地体的长度不得小于15m。由于主变压器的绝缘较薄弱，不应在主变压器的门型构架上装设避雷针。
对沿线路入侵的雷电波则采用在变电站内装设阀型避雷器，同时在变电站进线上设置进线保护段以限制流过阀型避雷器的雷电流(一般不大于5kA)及降低入侵雷电波的陡度.根据技术规程要求，应注意对于未沿全线架设避雷线的35~110kV架空输电线路，应在离变电站1-2km的进线段架设避雷线；对于沿全线架设避雷线的架空输电线路，在距离变电站2km的一段线路也算作进线段；进线保护段上的避雷线保护角不宜超过20°，最大不应超过30°。在变电站的每组母线上，必须装设阀型避雷器。其原则是在任何可能的运行方式下，站内的主变压器及其它电气设备与避雷器的电气距离都应小于最大允许电气距离，若一组避雷器不能满足要求，则可以根据具体情况考虑再增设一组。变压器也必须装设防雷保护。
必须在低压绕组任一相直接出口处对地加装一个阀型避雷器。必须在两个自耦合绕组的出线上装设阀型避雷器，其位置应在自耦变压器和断路器之间。其中性点一般不需保护；对于中性点接地系统，变压器通常是分级绝缘的，此时，需要在中性点上装设阀型避雷器或间隙加以保护。必须对防雷装置进行巡视检查，检查的具体内容为：避雷针应无倾斜、断裂，各焊接部分应牢固；避雷器引线接头及均压环装设应牢固；避雷器放电记数器是否动作，内部有无烤焦、积水现象；接地线应牢固可靠、接触良好、无锈蚀。
4 变压器防雷保护的主要措施
4.1 变压器在高压侧安装避雷器
在变压器的高压侧安装避雷器可以起到保护作用，这是对变压器实施防护的主要措施，也是经常使用的安全防护措施。为了保证避雷器的安装效果，依据相关的技术要求，避雷器通常安装在变压器的高压侧，避雷器接地线和变压器低压侧的中性点以及金属外壳要实施连接，三点共同实施接地。避雷器安装后，如果发生雷电后可以将电流转移到地面，这样可以对变压器起到防护作用。
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4.2变压器低压侧装设避雷器
变压器的低压侧也可以安装避雷器，避雷器通常采用金属氧化物和通阀式的。这类避雷器的原理是低压侧的中性点与外侧的金属壳实施等电位连接，因此提升了绝缘效果，可以显著提升避雷效果，因此可以实现对变压器的防护。变压器由于低压侧设有避雷器，可以将正、逆变换产生的过电压控制在一定的数值内，可以降低正、逆变换过程中形成的电压梯度，这样可以实现对配电变压器的保护，防止变压器的内部线圈发生破坏，保证变压器的稳定运行。
4.3 变压器高低压则分别实施接地保护
变压器的高低压侧分别实施接地保护，这种方式需要对变压器的高压侧实施接地，变压器的低压侧的中性点要和金属外壳的相连，实现接地。变压器的这种防雷措施是依据地面可以对雷电波产生削弱作用进而实现防护。这种方式可以将发生逆变换产生的过电压实施削弱或完全去掉，正变换产生产过电压可以利用变压器低压侧接地的方式完成电阻的调试，将正变换产生的过电压进行有效控制可以降低正变换产生的过电压。变压器采用这类防雷防护措施具有许多优势，比如简单，费用低，但是这种方式也有缺陷。防雷措施要特别注意变电器低压侧的接地电阻。
4.4 变压器的高低压两侧全部有避雷器
变压器的高低压两侧可以同时安装避雷器，这种方式可以对变压器实现最大限度的防护，可以提升变压器在运行过程中的安全性和可靠性。变压器运行中，由于受雷电的作用，低压设备的稳定性因此会受到影响，变压器的低压侧如果有过电压出现，变压器的正常运行会受到影响，所以变压器的低压侧也要安装避雷器，可以削弱雷击产生的过电压，并且可以高压线组的保护效果，由此实现对配电变压器的保护。
5 变压器如何实现防雷
5.1避雷器的应用
对于避雷器的型号要科学选择，合理的选择可以确保配电变压器的防雷效果，所以针对变压器的防雷设计要保证避雷器的合理选择。避雷器的选择要结合变电器所在区域的特点，同时要考虑到工作状况，环境的影响因素。所以在设计时要充分了解各类避雷器的固有性能，使用环境等信息，这样可以选择合适的避雷器。此外，避雷器安装好还要对避雷器的性能进行检测，通过必要的调试和实验确保避雷器的稳定运行。
5.2 变压器增加电抗器
有些区域是雷电的高发区域，因此针对这些区域的特点要采取特别的防控措施。变压器的进线侧增加电抗器可以实现对变压器的保护。针对电抗器的安装要特别注意，要在变压器的铁芯处安装平衡绕组，此外还可以在变压器的内部安装相应的避雷器，如金属氧化物类的避雷器，电抗器可以采用电感线圈式的，这样可以有效阻止雷电产生的电流形成过电压，影响变压器的稳定运行。所以针对雷电的高发区域，要在配电变压器的进线处增加必要的电抗器，这样可以防止雷电电流的影响，提升配电变压器的安全性。
5.3避雷器的定期检验
针对变压器的防雷技术，要采取多方面的措施，不仅要通过安装避雷器的方式确定变压器的稳定运行，还要强化避雷器的维护，对变压器实施定期的检修，依据变电器的状况建立相关的检修档案，全面记录变压器的检修情况，结合变压器的运行情况对避雷器进行及时的更换，确保避雷器的稳定运行。针对避雷器的安装，在确保避雷器和变压器之间的安全距离，电线电阻要考虑到，这样可以降低电流产生的电压降。
6 结束语
近年来，随着我国电力系统的不断发展，电网规模不断扩张，人们对电能质量的要求也不断提高，雷击事故作为影响电力系统正常稳定运行的重要影响因素，做好其防护工作十分必要。
参考文献：
[1]童小凌.特高压系统的防雷与接地措施研究[J].科技风，2015（03）.
[2]徐玉鹏，张世元，甘玉鹏.雷击特高压变压器事故分析及防雷措施研究[J].电瓷避雷器，2016（03）.
论文作者:李蓉
论文发表刊物:《中国电业》2019年第12期下
论文发表时间:2019/12/2
标签：变压器论文; 避雷器论文; 防雷论文; 变电站论文; 过电压论文; 低压论文; 避雷针论文; 《中国电业》2019年第12期下论文;