摘 要：雷电在自然界中十分常见，具有较大的随意性，可对电力配网系统造成严重危害。在实际情况中，很难对其进行有效预控。根据雷电的发生规律，配电网防雷措施有多种形式。通过对电网等级、负荷状况、系统正常运行、雷电出现频率等因素的研究，选取可行性、安全性、经济性突出的防雷保护措施。本文分析了雷电造成配电变压器烧损与对策。
关键词：雷电；配电变压器烧损；对策
雷电对电力设备有很大的危害性, 配电网防雷的目的是使线路的雷害跳闸次数减少到最低限度、配电线路设备损害几率最小,配电系统防雷的主要目的，是将雷击造成跳闸的次数控制在最低，进而有效减小设备损坏。
一、雷电造成配电变压器烧损分析
1.配电变压器保护配置不合适。部分配电变压器高、低压侧无熔断器， 有的虽然装了跌落式熔断器，但采用铝丝或铜丝代替熔丝，低压短路或过载时无法正常熔断而烧毁配电变压器；有的配电变压器高、低压熔体配置容量过大，造成配电变压器严重超载烧毁。
2.总剩余电流动作保护器配置不合理。有的是配电变压器没有配置保护器， 有的是虽然配置了保护器却人为退出，或由于接线错误造成故障时不能动作跳闸，还存在在操作中不按技术规程去操作，操作失误造成保护器损坏。
3.接地或相间短路导致配电变压器烧损。配电变压器低压侧发生接地或相间短路， 短路电流作用在高压绕组上，绕组内部将产生高温和很大的机械应力， 导致绕组压缩， 短路故障解除后应力也随之消失，绕组如果多次重复受到机械应力作用，其绝缘胶珠、胶垫等就会松动脱落，铁心夹板螺栓也会松动，高压绕组畸变或崩裂，从而导致配电变压器在短路时烧毁。
4.雷电过电压给配电变压器带来极大危害。配电变压器的高、低压线路大多由架空线路引入，按规程必须在高、低压侧安装合格的避雷器，以降低雷电过电压、铁磁谐振过电压对配电变压器高、低压绕组和套管的危害。雷电过电压造成配电变压器损坏有3 个方面的原因：一是避雷器安装、试验不符合要求；二是避雷器在长期运行中由于年久失修，造成接地点断开或接触不良，当遇到雷电过电压或系统谐振过电压时，由于不能及时进行泄流降压而击穿配电变压器； 三是只重视配电变压器高压侧避雷器的安装试验，而怱视对低压侧避雷器的安装试验，或低压侧根本不安装避雷器，当配电变压器低压侧被雷击时造成损坏。
5.长期过负载运行导致配电变压器烧毁。用户用电负荷增加，但相应的配电变压器没有及时增容，而且三相负荷不平衡， 配电变压器长期过载运行， 造成配电变压器内部部件老化而烧毁。
二、对策分析
1.配电变压器侧应当用金属氧化物避雷器或阀型逼雷器保护。个别情况也可用两相阀型避雷器加一相间隙（同一配电网中，间隙必须装在同一相导线上） 保护或两相间隙保护。也可用管型避雷器代替阀型避雷器。为了防止残压损坏变压器绝缘，保护设备应尽量靠近变压器安装。为了避免雷电流流过接地电阻及其所产生的压降IR与避雷器的残压叠加作用在变压器绝缘上，应当将避雷器的接地线和变压器铁壳连在一起接地，使作用在变压器高压侧主绝缘上的只有阀型避雷器的残压。但这时接地体和接地引下线上的压降将使变压器铁壳电位大为升高，可能发生由铁壳向220/380V 低压侧逆放电。所以必须将低压侧的中性点也连在变压器的铁壳上。这样水涨船高低压侧电位也被抬高，铁壳与低压侧之间就不会发生闪络了。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种接法的缺点是高压侧落雷时可能传到低压侧用户中去，对用户引起危险，因此应加强用户设备的防雷，以弥补之。
2.配电线路的防雷保护。一是35KV 及以下的线路，因绝缘薄弱，装避雷线的效果不大；而且大多成网状供电，这对保证安全供电是有利的，所以一般不沿全线装设避雷线。只是由于变电站进线保护的需要，才在进线段装设1~2KM 的避雷线作进线保护。对 3~10KV 的架空配电线路，它们的绝缘通常只有一个针式子，比35KV 线路要低得多，如果装设避雷线反而容易造成反击，不如不装避雷线。二是35KV 及以下的线路的防雷，是利用钢筋混泥土杆的自然接地作用和中性点非直接接地作用。同时，自动重合闸的作用也很重要，重合闸的成功率为50%~80%。三是对35KV 及以下的线路适当加强绝缘对防雷是有好处的，因此，在某些不能满足安全供电要求的情况下，可因地制宜采用高一等级的绝缘子。在机械强度许可的条件下，利用瓷横担以提高绝缘是一个很好的办法。在个别木材较多的地区，也可因地制宜采用木横担，充分利用木材本身的冲击强度来加强绝缘。运行经验证明，消弧线圈能使单相接地电弧全部熄灭。由于110KV 以下的铁塔线路绝缘较弱，所以单纯采用架设避雷线的方法收效不很明显，还必须配合采用消弧线圈。在线路的个别绝缘弱点，以及变电所进线段加装管型避雷器，当雷击线路时，管型避雷器间隙被击穿，使雷电流泄入大地，工频续流被裁断，从而避免了线路跳闸事故。对于低压侧中性点未进行接地保护的变压器，需在中性点和变压器外壳之间设置一个保险器件，可以是小型的空气间隙。为避免避雷装置残压对配电变压器造成损害，无论高压侧还是低压侧上的避雷装置接地点，都需与变压器外壳保持尽可能短距离。
3.架空线路绝缘子铁脚接地。低压架空线路的绝缘子铁脚宜接地，其接地电阻不已超过30Ω。土壤电阻率在200Ω．M以下的铁横担钢筋混泥土杆线路，由于连续多杆自然接地的作用，可不另设接地装置。屋内有电力设备接地装置的建筑物，可在入口处将绝缘子铁脚与该接地装置相连，就不必另设接地装置。人员密集的公共场所，如剧院和娱乐场、教室等的接户线，以及由木杆或木横担引下的接户线，其绝缘子铁脚应装设专用的接地装置。而钢筋混泥土电杆的自然接地电阻不超过30Ω 的除外。年平均雷暴日不超过30 的地区、低压线被建筑物等屏蔽的地区以及接户线距低压线路地点不超过50m 的地方，接户线绝缘子铁脚可不接地。室内存在接地设备的建筑，需在建筑的入口处将绝缘子和接地设置进行连接，无需另外设置接地。人流量较大的场所，比如，大型娱乐场所、学校等，其接户线主要为木横担绝缘子，此时，应设置专门的接地设备。对于年均雷暴日在30 d以内、建筑屏蔽低压线路、接户线路与低压线路的实际距离在50 m之内的地区，绝缘子可以不进行接地处理。
4.电能表防雷保护措施。在雷电频发地区，与配电线路直接连接的电能表，应使用金属氧化物避雷装置予以防雷保护。在雷雨发生时，配网时常遭到雷击，导致开关跳闸等事故发生，对用户的用电设备及配网管理均造成了严重的损失，直接影响到供电可靠性、安全性等指标，供电质量出现明显的下滑。然而，雷电活动通常具有选择性，某些地方常常遭受雷击，一般将该区域称作易击点位，几乎每一个地区都会存在易击点位，此时，应认真研究雷击历史记录，对雷电活动规律加以总结，找到有效的防雷办法，从而将雷击带来的损失控制在最低限度。
为确保供电系统运行安全稳定，消除外界因素对其造成的干扰，必须对配电变压器及其线路防雷给予高度的重视。通过对当地雷电活动规律的总结，结合线路连接方式等实际情况，针对每个环节制定相应的防雷保护措施，并切实加强系统运行管理，及时发现并解决潜在的安全隐患，进而有效预防雷击危害。
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论文作者:王清,王宇超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/27
标签：变压器论文; 低压论文; 避雷器论文; 线路论文; 雷电论文; 防雷论文; 过电压论文; 《电力设备》2017年第23期论文;