周冰

摘要：隨著社會的進(jìn)步和時代的發(fā)展，我國電力系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。配電變壓器是電力系統(tǒng)的核心設(shè)備，保障其安全性對電力企業(yè)的發(fā)展有十分重要的意義。其中，雷擊故障是影響配電變壓器安全性的主要因素，對輸配電的穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重的影響，容易引發(fā)安全隱患。對此，本文對配電變壓器的防雷保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探討，并提出有了有效的對策，以供相關(guān)人員進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：配電變壓器;雷害事故;防雷保護(hù)措施

引言

雷電是在強(qiáng)烈的對流天氣下，發(fā)生于云層間、云層與大地間的短時間的放電現(xiàn)象。云層與大地間的放電容易襲擊有一定高度的建筑物、帶電設(shè)施、人或動物。而在整個供電網(wǎng)絡(luò)中，容易受到雷電襲擊的電力設(shè)備中就有配電變壓器，并且雷擊還會造成大面積的停電事故，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活造成影響。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，供電網(wǎng)絡(luò)面積越來越大，從而配電變壓器受到雷擊的可能性也相應(yīng)增加。減少配電變壓器遭受雷擊的幾率，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

一、配電變壓器雷擊概述

（一）雷擊的形成

雷擊是由雷電現(xiàn)象引起的，而雷電主要是在強(qiáng)對流條件之下形成的，同時雷擊一般發(fā)生在云層與云層之間以及云層與大地之間，雷擊本質(zhì)上是一種瞬間的脈沖放電。而雷擊放電一個最為顯著的特征就是重復(fù)放電，每一次的脈沖個數(shù)都在3～4個之間，而雷擊的組成主要包括了預(yù)放電、主放電和余輝放電。在發(fā)生主放電的過程之中，往往會產(chǎn)生非常大的電流，對于配電變壓器而言，造成其損壞的主要因素就是這種雷電流。

（二）雷擊的特點

對于雷擊而言，其最為顯著的特征就是瞬間放電，雷擊放電的時間非常短，一般雷擊放電的全過程都是在6μs以內(nèi)完成的，所以瞬間放電是其較為顯著的一個特征。其次是雷擊往往伴隨有非常大的沖擊電流，該沖擊電流可以達(dá)到幾十萬安培。同時，在發(fā)生雷擊的過程中，所產(chǎn)生的電壓往往具有非常高的峰值，感應(yīng)電壓值可以高達(dá)上億伏。同時雷擊所產(chǎn)生的電流往往具有非常大的變化梯度，而且雷電流具有非常強(qiáng)的破壞力。

（三）配電變壓器防雷的意義

電能作為一種重要的能源，在人們的工作生活中發(fā)揮著非常重要的作用，而我國的地域遼闊，配電變壓器的數(shù)量眾多，且在地域分布上較為廣泛，因此有許多配電變壓器都是處在雷暴發(fā)生的高頻地區(qū)。而一旦配電變壓器遭到雷擊，將會使得配電變壓器遭到破壞，進(jìn)而對于相應(yīng)地區(qū)的配電網(wǎng)造成不良的影響甚至可能導(dǎo)致供配電的中斷。因此加強(qiáng)配電變壓器防雷實質(zhì)上是為人們的正常用電提供保障，所以配電變壓器防雷具有非常重要的意義。

二、配電變壓器雷害事故的原因

雷擊對配電變壓器的損害主要是通過“正、逆變換”的過電壓來實現(xiàn)的，而在這兩種變換中損害最大的是逆變換過電壓。造成配電變壓器雷害事故的原因主要有六個方面：（1）安裝配電變壓器時，沒有科學(xué)、合理地選擇安裝位置;（2）沒有對避雷器做交接試驗便進(jìn)行安裝，當(dāng)避雷器出現(xiàn)故障后檢出的不及時;（3）沒有按照相關(guān)規(guī)程來設(shè)計避雷器的接地引下線截面。當(dāng)出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象后極易造成燒斷接地引下線，導(dǎo)致雷電流無法順利向大地泄入;（4）配電變壓器避雷設(shè)備裝設(shè)的不足，如在部分農(nóng)村避雷器僅裝置在變壓器的高壓側(cè)，低壓側(cè)則不裝設(shè);（5）缺乏完善的防雷接地裝置，如部分避雷器存在過長的引下線;（6）接地級存在過大的接地電阻值。

三、配電變壓器防雷保護(hù)措施

（一）定期試驗與維護(hù)避雷器的性能

在檢修與清掃配電線路時，要注重試驗避雷器的性能，每次試驗完成后要建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)檔案，對避雷器的工作情況仔細(xì)認(rèn)真分析，以便在第一時間發(fā)現(xiàn)并排除隱患，要及時更換那些存在缺陷的、不合格的避雷器，要把避雷器的在線監(jiān)測工作做好，若發(fā)現(xiàn)避雷器泄露的電流出現(xiàn)變多，這就預(yù)示著避雷器可能要出現(xiàn)故障。此外要把避雷器的防污清掃工作做好，要確保接地引下線的可靠穩(wěn)定接地，不要用螺栓或接地網(wǎng)來充當(dāng)避雷器的接地引下線，因為這樣很容易使電網(wǎng)的接地出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

（二）科學(xué)地選擇避雷器

配電變壓器的防雷保護(hù)與避雷器的保護(hù)性能關(guān)系密切。考慮選擇良好的非線性、低殘壓的MOA避雷器，這種避雷器的保護(hù)性能明顯優(yōu)于FS型閥式避雷器。現(xiàn)在市面上的避雷器類型多、各自之間的功能差異大，因此對設(shè)計、施工安裝人員必須要對市面上的一些避雷器的性能有所了解，采購與該線路的額定電壓相匹配的避雷器。這是由于線路中的額定電壓低于所要安裝的避雷器的額定電壓時，會使得線路中的電力設(shè)備在遭受雷擊時無法得到相應(yīng)的保護(hù)。而當(dāng)線路中的額定電壓大于避雷器的額定電壓時，即使在正常的電壓范圍內(nèi)，避雷器也會因為頻繁的動作而造成線路的接地設(shè)備跳閘。

（三）加強(qiáng)電網(wǎng)線路防雷保護(hù)

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對電能的需求量越來越高，促使電網(wǎng)線路的規(guī)模逐漸擴(kuò)大。由于電網(wǎng)線路呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分布范圍比較廣，容易發(fā)生雷擊故障，而單一安裝避雷器并不能滿足防雷效果。導(dǎo)致線路中產(chǎn)生過電流、過電壓等情況，會對配電變壓器等電子設(shè)備造成沖擊，從而出現(xiàn)雷擊事件。因此，需要加強(qiáng)電網(wǎng)線路的防雷保護(hù)工作。例如，一是，對電網(wǎng)線路的路徑進(jìn)行調(diào)查，盡量避免在雷電活動比較頻繁的地區(qū)敷設(shè)線路，降低發(fā)生雷擊故障的幾率;二是，對雷擊事件高發(fā)地段全程架設(shè)避雷線，可有效提高防雷水平，降低損失程度;三是，根據(jù)實際防雷需要，適當(dāng)增加避雷器的數(shù)量，有助于保證防雷效果，從而保證電網(wǎng)線路安全、穩(wěn)定的運行，避免對配電變壓器造成損害。

（四）降低變壓器接地電阻值

在配電變壓器的高壓側(cè)必須要安裝避雷器來對其進(jìn)行防雷保護(hù)，但是在配電變壓器遭受雷擊時，往往雷電波會入侵配電變壓器，而避雷器在動作之后雷電流又會經(jīng)過接地裝置入地，在此階段主要依賴于接地裝置電阻防雷，所以接地裝置的阻值對于防雷有著非常重要的影響。而通過降低接地電阻的電阻值，接地裝置采用四邊放射形接地，并且在頂端采用垂直接地極，從而使得接地體的性能能夠得到有效改善。在降低變壓器的接地裝置接地電阻阻值之后，逆變換過電壓也能夠得到一定的抑制，進(jìn)而減少對于配電變壓器所造成的影響。此外，將避雷器與變壓器外殼之間的接地引下線縮短，從而使得電感作用所產(chǎn)生的壓降也能夠得以減少，從而降低其與避雷器殘壓疊加在配電變壓器繞組的電壓，進(jìn)而減少對于主絕緣產(chǎn)生的威脅，提高配電變壓器的防雷能力。

結(jié)語

總之，造成配電變壓器雷擊損壞的主要根源是雷電的正、逆變換過程，限制侵入配電變壓器的雷電流幅值，可以有效降低雷電對配電變壓器的損壞。對于配電變壓器的防雷來說是一項綜合課題，有多種措施都可以保護(hù)配電變壓器，在實際選擇時我們要全面考慮各項保護(hù)措施的綜合性價比，并且要不斷總結(jié)變壓器防雷實際工作經(jīng)驗，這樣才能全面提升變壓器的防雷保護(hù)能力，更好地保障我國電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐鵬，李世元，甘鵬，李曉迅.雷擊配電變壓器事故分析及防雷措施研究[J].電瓷避雷器，2018（4）：57-62.

[2]趙金永.配電變壓器受雷擊及其防雷對策[J].低碳世界，2018，（23）：89-90.

[3]程文鋒，喇元，彭發(fā)東，胡賢德，周浩，施紀(jì)棟.配電變壓器“雙地網(wǎng)”防雷有效性研究[J].能源工程，2019（1）：52-56.

[4]陳小勤，何正友，符玲.基于小波能譜的電力斬態(tài)信號分類識別方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2019，30（17）.

[5]郭向軍.配電網(wǎng)過電壓在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[D].華北電力大學(xué)，2019.