雷击配电变压器事故分析及防雷措施

雷击配电变压器事故分析及防雷措施

传云 宁立军 张彬 董华磊

天津市大港油田公司第三采油厂

摘要：现阶段我国大多数变压器的防雷保护措施都相对简单，因此导致变压器故障因素中雷击是一个十分重要的因素。对雷击配电变压器事故进行有效的预防能够最大限度降低雷电对配电变压器的损害，为配电变压器运行稳定性做出充分的保障。本文就雷击配电变压器事故分析及防雷措施做出探究，以望参考。

关键词：雷击；配电变压器；事故分析；防雷措施

1 雷击对配电变压器的主要危害

在日常生活中，有两种常见的雷击现象，第一种为直击雷，这种现象主要是因为带电雷云与地面上某个地点之间瞬间出现的过猛放电现象。第二种为感应雷，由于受到静电感应的影响，带电云层导致地面上某个地区带有异种电荷，当直接雷现象发生之后，带电云层迅速消失，但是地面上一些区域会因为散流电阻较大而形成高压电在局部汇聚的现象。雷电不仅会产生电，同时还会产生较大的电磁效应、机械效应以及热效应等等。所谓的电磁效应就是在雷电发生过放电现象之后，雷击中的部位周围会产生相应的电磁感应。电磁感应过电压通常较大，甚至可以产生高达几十万伏的电压导致电器设备瞬间被击穿，遭受电击的电气设备可能会出现火灾甚至在严重的情况下会发生爆炸的情况，烧毁配电变压器。机械效应就是指在雷云对地面进行放电的过程中，相应而来会发生严重的雷电机械效应，很有可能会击毁配电网络塔杆以及配电变压器。雷电的热感应就是在发生雷电现象的过程中，导体中会有电流经过导致导体温度升高，雷电的热效应是我们日常生活中常见雷电断股现象的主要原因。对于电力系统而言，其中最为重要的电力设备就是配电变压器，配电变压器受到雷击事故将会导致严重的故障，甚至导致整个电力网络瘫痪。因此只有充分做好配电变压器的防雷保护工作才能够充分避免配电变压器设备遭受雷的破坏。

2 配电变压器防雷措施

2.1 配电变压器安装位置的优化

针对以上内容进行分析可知，通常情况下配电变压器被雷电击中的位置是存在一定共性的，因此在进行配电变压器安装过程中应当充分保障配电变压器安装位置得到优化。首先，要尽可能地避免在高处进行安装，若需要在户外田间进行安装的情况下则应当积极地配备诸如避雷针等防雷设备。其次在进行配电变压器安装的过程中要充分考量云层与负荷中心所处的位置，最大限度避免同一根电杆上存在广播线以及电话线的情况。如若条件不允许，那么则应当在电杆上积极的安装避雷针或者是设置保护间隙以及避雷线等设施。

2.2 避雷器的合理应用

为了避免配电网中配电变压器被摧毁，相关部门工作人员应当将避雷器安装在配电变压器高低电压的两侧，以此充分保障配电变压器自身储存的残压与避雷器产生的残压相匹配，进而对配电变压器起到一定的保护目的。其次，为了充分保障处于末端的配电变压器线路被雷击，要及时地将低压避雷器安装在线路中性点的首端附近，以此才能够充分保障零线没有重复接地时电流的有效入地，对配电变压器起到一定的保护作用。

配电变压器低压侧进行避雷器安装的过程中，就以高压绕组加装避雷器为例，这种方式能够有效地保护高压绕组中性点所造成的绝缘薄弱点，但是对低压绕组则不能起到有效地保护作用。若有着直接落雷集中线路以及雷电感应造成过压现象的情况下，采用这种方式并不能有效地保护低压绕组首端与外壳之间的绝缘性。

2.3 配电变压器接地装置的优化

通过对以往大量的配电变压器雷击事故进行分析，我们可以明显地看出，当配电变压器处于100KV以上，那么相应配电变压器的接地电阻为4欧，而处于100KV以下的配电变压器接地电阻在10欧以内。因此，在进行配电变压器安装的过程中，应当根据实际情况对配电变压器的接地装置进行调整，建议采用水平放射接地、垂直接地、四边形放射性接地。相较于其他的接地方式，四边形放射性接地的效果更好，但是有着十分苛刻的地形需求，因此配电变压器接地装置安装的过程中并没有大规模的应用这种四边形放射性接地。由于我国山地较多，因此垂直接的方式是应用最为防范的一种配电变压器接地装置施工方式。

2.4 电网机构布置的改善

在进行配电变压器防雷布置的过程中应当对电网中配电变压器之间距离进行积极的优化，即使原有配变距离较长同样也应当对其进行防雷处理，积极地在配电变压器周围设置避雷器。其次，相关电力部门应当积极的完善重点用户的线路，大多数情况下可以在其入户前50米进行避雷器设置，以此才能够最大程度避免低压用户被雷电击中的情况下电流逆向流入线路造成电压越级的情况发生，对配电变压器进行一定的保护。

2.5 加装电感线圈

在配电变压器高压侧前端安装电感线圈的方式能够促使避雷器通过的电流得以充分降低，以此实现对配电变压器的保护。安装电感线圈能够保障雷电感应过电压得到有效的防护，甚至能够确保配电变压器不会被雷电感应电压影响。

3 结语

总而言之，作为电力系统中必不可少的电力设备之一，配电变压器有着重要的作用，其能够充分保障电力系统运行的可靠性以及安全性，促使人们日常生活以及工作需求得到充分的满足。因此，相关部门应当高度重视配电变压器的防雷工作，在电力网络中积极的设置降低接地电阻、安装电感线圈以及避雷器三种防护措施对配电变压器进行保护。相关工作人员应当站在电力网络实际情况的角度出发，科学的选择防护措施。

参考文献：

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[2]周玉娟,李凯.配电变压器雷害绝缘故障影响因素及其防护措施研究[J].电瓷避雷器,2019,287(01):71-76.