关键词：配电变压器；防雷保护；优化措施
中图分类号：TM405
文献标识码：A
引言
变压器设备在运行的过程中，主要是利用电磁感应原理来改变电压装置，是通过线圈和磁芯来构成的一个设备，在运行过程中主要是进行电压的转换，可以对电流进行改变，还可以维持电压的稳定。因此，要想保障电力系统的运行安全，就要对变压器设备的运行进行维护工作，确保设备的运行安全。在进行设备维修的过程中，还需要根据维修经验，结合设备的实际故障情况，对维修技术进行改善和优化，才能更好的对设备运行过程中存在的故障问题进行排查。
1雷击现象对电力配电系统的危害
雷击作为一种常见的自然现象，当大气中出现大量正负两种电荷的雷云时，若是两种不同电荷的雷云相互接触，或是距离过近，以及雷云和地面凸出建筑或物体接近时，这时候便会在物体和雷云之间产生强烈的反应，进而导致一种气体性放点情况，这便是雷电。自然界经常出现的雷击形式主要有感应雷、直击雷和雷电侵入波等。若是动物或人遭受雷击，那么会造成严重的伤亡现象，而若是电力配电系统以及设备遭受雷击，那么会瞬间造成高压冲击，破坏设备和配电系统的绝缘层，造成短路甚至是爆炸等危险事件，同时也会导致大范围停电现象，对人们的用电稳定性带来不利的影响。除此之外，雷击还会导致较为强烈的电排斥力，当建筑物遭受雷击时也会导致其结构的损坏甚至整体坍塌等。因此，在电力系统设计过程中，为了能够有效降低雷击发生的概率和危害，必须要采取有效的防雷接地措施，常用的防雷接地设计包括接地体和接地引下线，而接地电阻的用处便是将雷击所产生的电流输送到土地中，避免这股电流对电力配电系统和人造成危害。
2配电变压器的防雷保护措施
2.1新型避雷器的合理使用
（1）跌落式避雷器
跌落式避雷器正常运行时，与普通避雷器一样承受系统电压，并在系统出现过电压时动作泄流。当避雷器发生故障时其本体会自动跌落，与系统脱离，同时可以像跌落式熔断器一样直接通过绝缘操作杆更换避雷器本体，维护时不需停电，提高了运维效率和配网供电可靠性。
（2）线路过电压保护器
线路过电压保护器限流元件通过连接金具固定在瓷横担上，引流环套在横担上，与导线直接形成间隙，其结构如图1所示。雷击时，引流环与架空线路间的空气间隙被击穿，此时过电压保护器残压被限制在一定范围，避免绝缘子闪络。其安装过程不需去除导线绝缘层，所以导线不存在防水问题且施工方便，避雷器本体不承受系统电压。该设备不仅适用于架空绝缘导线，也适用于架空裸导线。但基于引流环的结构设计，只能安装于直线杆横担上。
（3）10kV线路雷击闪络保护器
10kV线路雷击闪络保护器由引弧电极、闪络保护器本体、安装金具组成。当线路遭到雷击产生过电压时，空气间隙击穿放电，限制过电压。通过配合不同的金具，其可安装于直线杆塔横担及耐张杆塔的绝缘子上，雷击闪络保护器可采用杆塔作为自然接地，降低了安装条件要求和难度，具有价格便宜、安装简单、动作可靠、维护方便的特点。
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2.2防雷变压器的使用
（1）Yzn11联结防雷变压器
防雷变压器的设计原理是在绕组中串入方向相反的绕组，利用反向绕组抵消正、逆变换过电压。以目前广泛采用的Yzn11防雷变压器为例，其高压绕组连接成Y形，低压侧每个芯柱的绕组由两部分组成，其匝数相同，反向串联组成。无论雷电流多大，总磁通保持为零，有效消除了正、逆变换过电压。
（2）附加防雷绕组的防雷变压器
附加防雷绕组变压器设置有一组独立的反向绕组，变压器正常运行状态下，闭合器断开，防雷绕组处于开路状态，当变压器绕组有雷电波入侵时，防雷绕组导通投入运行，防雷绕组在铁芯上产生的磁通与低压绕组产生的磁通相互抵消，抑制正、逆变换过电压。
（3）避雷器内藏于变压器内
将氧化锌避雷器装在变压器内部，减小了避雷器连接引线的长度，降低了引线在雷电冲击电流作用下的压降，避雷器免受高温、雨淋、污秽等因素影响。此外，避雷器浸泡在变压器油中，能通过油循环散热，大大改善了避雷器散热条件，减缓了避雷器老化过程，延长了使用寿命。
2.3加强设备检修维护
为了保证10kV及以下配网稳定运行，提升配电网的防雷性能，应该定期进行设备检修维护。定期更换存在缺陷的避雷器装置，检测避雷器的防雷性能和接地电阻值，检查接地引下线，一旦发现不合理之处应及时改进，保证良好的运行状态，最大程度上降低雷击事故概率。除了上述几种防雷技术和措施以外，还有其他的防雷技术，如延长闪烁路径，有助于熄灭电弧，提升绝缘强度；选择绝缘性能的材料，在配电线路中增设绝缘点，保护配电线路；如果是干燥季节，结合实际工作需要适当的增加电阻测试频率，获取精准可靠的电阻测试结果。结合实际情况，选择合适的防雷保护措施，最大程度上降低雷电事故发生概率。
2.4降低塔体接地电阻
通过降低塔体接地电阻的方式，可以起到维护配网运行安全，提升配网防雷性能的作用。此种方式适合地势平坦的区域，如平原地区的土壤电阻率较低，可以选择此种方式来提升10kV及以下配网防雷性能，相较于其他技术而言，施工效率较高，安装更为便捷。如果是在山区杆塔防雷管理，应做好接地电阻质量把控，施工全过程监管和控制，一旦发现问题及时解决。需要注意的是，塔脚位置的接地网敷设较长，可以适当地提升电线和地面之间面积，降低电阻率。但如果配网遭受雷击，接地电线过长，伴随的附加电感值随之增加，塔体的电位和电压差变大，影响到防雷装置的防雷性能，埋下一系列安全隐患，需要予以高度关注和重视。
2.5配变开关和电缆高压侧安装避雷器
在配变开关和电缆高压侧安装避雷器，此种方式同样可以起到提升防雷效果，有效规避10kV及以下配网运行中由于配置不合理可能产生的安全事故。配电装置破损，配电装置高压侧和低压侧不可避免地会出现损坏，电压下降，接电线产生高电压。高电压会在配变低压侧产生，破坏配变装置，所以为了保证配电装置的防雷性能，应该在配变开关和电缆高压侧安装避雷器。
结论
本文通过对某地区10kV配电线路实际运行中配电变压器的雷击损坏情况进行调研并在ATP－EMTP中对配电变压器现有雷电防护措施的防护效果进行仿真，得出以下结论:
1)现有的雷电防护措施对于配电变压器高、低压侧首端具有很好的防护作用。2)由于配电变压器“三位一体”的接线方式以及正反变化过电压的影响，配电变压器中性点绝缘较为薄弱，现有的雷电防护措施在配电变压器遭受雷击时，不能有效的保护中性点，使中性点易被击穿。3)配电变压器高压侧中性点加装避雷器，降低配电变压器接地电阻以及加装电抗器及电缆3种改进的雷电防护措施均能有效保护配电变压器。
参考文献
[1]刘铁．10kV电力变压器的防雷保护[J].中国电力，2009(4):30－32．
[2]汤昕．农网10kV配电变压器的防雷改进措施研究[J].电瓷避雷器，2011(2):53－56．
[3]马福，汤李佳，彭厉．配电变压器防雷问题分析[J].电瓷避雷器，2008(5):34－37．
论文作者: 陈修涵
论文发表刊物:《中国电业》2019年20期
论文发表时间:2020/3/10
标签：防雷论文; 避雷器论文; 变压器论文; 过电压论文; 绕组论文; 雷电论文; 电压论文; 《中国电业》2019年20期论文;