配电变压器受雷击损害与防雷对策探讨

配电变压器受雷击损害与防雷对策探讨

张厚波王俊峰

青海桥头铝电股份有限公司青海810100

摘要：随着我国国民经济的发展，人们的生活水平不断提高，对电力质量的要求也越来越高，配电变压器是电力系统的重要设备，其良好的运行是居民正常用电的保障，但是配电变压器的故障时有发生，主要都是由于遭受雷击导致的故障，虽然配电变压器的防雷性能已经得到逐步的提升，但是由于雷击而发生故障的现象还屡见不鲜，本文通过分析配电变压器雷害事故的原因，针对各种故障原因提出了合理的措施，供相关工作人员参考。

关键词：配电变压器；雷击；防雷措施

引言：雷电对于配电变压器的正常运行极为不利，严重影响居民供电，雷击导致的变压器故障是造成居民供电中断的主要原因之一，雷击可以直接引起相关设备的故障。也能导致大面积的停电，给居民的生产生活带来不便，鉴于雷电对配电变压器危害的严重性，我们应该全方位的提升配电变压器的防雷能力，提升供电质量，促进我国电力事业的发展。

一、雷电对配电变压器的危害

要想了解雷电对配电变压器的危害，首先要知道两种雷击类型，第一种是感应雷，感应雷产生的原因主要是带电云层受到静电感应的作用，使得地面带有异种电荷，雷击过后，带电云层电荷消失，一些地区由于散流大而形成局部的高压，第二种是直击雷，直击雷产生的原因是因为云层和地面之间出现瞬时放电，随着放电现象也产生了一些效应，例如，机械效应，电磁效应和热效应。机械效应主要是指伴随雷云放电会产生雷电流机械效应，这些效应的威力极大，可能会导致变压器等设备损坏。雷电的电磁效应是指，雷云对地面某点进行放电后，该点周围的导线会出现极大的感应过电压，大约可达到几十万伏，这样高强度的电压可以直接击穿相关设备，也可能通过引发火灾或者爆炸烧毁变压器。雷电热效应是指雷电电流经过导体而产生的发热现象，我们生活中常见的雷电断股通常就是导体热效应造成的[1]。

二、配电变压器遭受雷击的主要原因

1、配电变压器的电阻值超标

配电变压器电阻值超标的主要原因分为以下几个方面，地面过于干燥，配电变压器的安装不规范，接地体没有按照相关规范要求进行深埋，接地材料使用不当，接地体与接地头连接不紧密，与接地头相连的土壤阻值太大等，此外，在安装变压器时所选用的中性线截面太小，不能起到接地线应有的作用，在避雷器的安装过程中，接点设置可能不牢固，在外界受环境因素的影响可能发生脱落，或者因为土壤挖掘，道路建设等工程的施工，通过外力的作用，导致接地线的损坏，还可能有部分人员受到利益的驱使，对接地线进行盗取，这些原因均可导致变压器无法正常接地，从而导致较高的电阻值，除了上述原因之外，如果没有对避雷器进行定期的检修，也会导致接地电阻值过高的现象。

2、避雷装置还不够完善

配电变压器分为低压侧和高压侧两部分，低压侧的线路较为复杂，分布广泛，如果没有对其进行特殊的保护很容易受到雷击的影响，所以给配电变压器的低压侧安装避雷装置是十分重要的，安装不完善的问题主要表现在低压侧没有安装避雷装置，当低压侧受到雷电的袭击时，雷电会通过计量箱，将产生的感应电压带给低压绕组造成损害，以25倍变比来计算的化，那么高压侧产生的电压可以达到200kv[2]，而通常情况下，变压器高压侧的最大允许通过的电压为75kv，200kv大大超过了最大允许电压，这就会导致高压侧绕组瞬间被击穿，导致变压器的损毁，影响居民的正常供电。

三、配电变压器的防雷措施

1、合理选择避雷器

避雷器可以有效保护配电变压器的正常运行，在避雷器的选择上，我们多选用氧化锌避雷器，它有着避雷迅速，残压较低的优点，这种类型的避雷器，相对于FS型的避雷器来说，应用更加广泛，虽然避雷器的种类繁多，但是在不同情况下，我们应该根据气候，地理位置，功能等选择合适的避雷器，相关工作人员应该充分熟悉每一种类型避雷器的优点，性能，类型和使用条件，这样才能实现避雷器对配电变压器的保护作用，应该尽可能的挑选与线路额定电压一致的避雷器，因为如果设备的额定电压高于避雷器的额定电压，会导致避雷器的运行紊乱，即使在正常情况下也会经常发生线路跳闸的问题。如果设备的额定电压低于避雷器的额定电压，避雷器通常不能对变压器进行有效保护。所以，相关工作人员在变压器的选择上应该更加谨慎，在安装之前应该对避雷器的各项性能予以测试，主要包括：交流耐压实验、直流泄露实验和绝缘测定实验，保证测量结果符合相关标准规定。对避雷器进行定期检测，对超过规定年限的避雷器及时进行更换，防止因避雷器老化而不能保护配电变压器的现象。

2、进行预防性实验和定期维护

在避雷器应用之前，应该对避雷器进行预防性实验，分析避雷器可能存在的安全隐患，针对可能发生的问题制定针对性的预防措施，有效防止问题的发生，从根本上解决问题，对预实验的结果进行记录存档，如果预实验发现避雷器存在质量问题，应该及时对避雷器进行更换，避雷器的在线监测是有效降低雷击发生率的方法之一，因为避雷器长期置于自然环境中，不免收到环境尘土的影响，应该对避雷器定期进行清扫，还应该对接地引下线接地情况进行清扫，防止电网短路的发生。

3、采取高压瞬态等电位连接

在配电变压器高低压两侧都安装避雷器可以有效防止正逆变换过电压的影响，从而提升防雷效果，这种安装方式尤其适用于多雷区[3]。采取高压瞬态等电位连接也可以在一定程度上提升防雷效果，高压瞬态等电位连接的接线方式如下：在配电变压器的高压侧安装高压避雷器，在配电变压器的低压侧安装低压避雷器，并且使中性线，避雷器，变压器壳都接地，这样可以保证各个部分在遭遇雷击时有着相同的升降，可以严格电流的流动。避雷其启动的电压和时刻不同步，还有连接导体阻抗的影响，形成的高压瞬态等电位的电位差小，因此，高压瞬态等电位差可以有效提升配电变压器的防雷效果。

4、保证避雷器接地线连接紧密

接地线的连接是否紧密或者接地装置接点是否良好是避雷器能否实现保护作用的重要前提，很多配电变压器的损坏都与接触不良有关，接地线连接是否可靠都是由电阻的测量值为依据，通过对测量值的判断，我们可以检查接地引下线，接地装置是否连接完好以及避雷器本身，首先，需要我们将各个接点断开，然后测试接地体，如果接地电阻的电阻值符合要求且安装良好，那么我们需要对接地点进行除锈，因为很可能由于雨水的腐蚀而造成电阻的锈蚀，除锈后我们应该重新将各个装置进行连接。控制各个接点的电阻值。

5、完善配电变压器的防雷接地工作

防雷系统中最重要的部分就是接地装置，接地装置防雷的原理主要是将雷电流引入地下，这样可以有效矫情雷电对建筑物损害，但是，在现实生活中，即使接地完好，仍然可以发生配电变压器遭受雷击的现象，原因可能是因为变压器存在缺陷，绝缘老化婚姻避雷器残压过高，发生这种情况时，需要我们扩大接地网面积，也可以自己接地坑没放入化学降阻剂，保证接地体电阻符合系咯回顾咯要求。

综上所述，配电变压器是保证居民正常用电的必要设备，因此，我们必须做好配电变压器的防雷工作，通过本文的分析，我们知道可以通过控制雷电流的值来实现控制变压器雷击损坏，相关工作人员应该从实际出发，完善配电变压器的防雷工作，合理选择避雷器，定期对避雷器进行维护和清扫，还要保证避雷器接地线连接可靠，综合提升配电变压器的防雷性能。

参考文献：

[1]王筱楠.配电变压器受雷击损害分析及防雷措施研究[J].技术与市场，2017，24（12）：169-169.

[2]赵金永.配电变压器受雷击及其防雷对策[J].低碳世界，2014（23）：89-90.

[3]周开峰.配电变压器受雷击分析与防雷措施研究[J].中国高新技术企业，2016（12）：116-117.