农村配网变压器综合防雷技术方案研究

农村配网变压器综合防雷技术方案研究

翁孟珍

（广东大为控股有限公司，广东 梅州 514000）

摘 要：雷击一直是影响我国农村配网变压器安全可靠运行的重要因素之一，由此所造成的事故问题会极大威胁整个电网系统运行，因此相关电力单位必须要充分重视农村配网变压器防雷工作，妥善落实好相应的技术方案。本文在对农村配网变压器雷击加以概述的基础之上，具体分析了农村配网变压器遭受雷击的主要原因，并进一步就农村配网变压器综合防雷技术方案进行了探讨。希望通过本文研究，可以为我国目前农村配网变压器防雷工作带来一定的参考。

关键词：配网变压器；综合防雷；技术方案；农村配网

近些年随着我国电力事业蓬勃发展，我国农村配网建设取得了显著进展，而在农村配网系统中，配网变压器无疑是十分关键的一环，其对于保障整个配网网络的安全可靠运行具有重要意义。目前在我国农村配网变压器实际运行过程中，雷击是影响其正常运行的一个主要因素，一旦配网变压器遭受雷击，往往将会给农村配网的安全可靠运行造成极大威胁，因此作为电力单位必须要全面分析农村配网变压器遭受雷击的原因，并且不断完善综合防雷技术方案。

1 农村配网变压器雷击概述

1.1 雷击的形成

所谓雷击就是指打雷时电流所带来的破坏，通常情况下雷击发生在云层之间或云层与大地之间，其本质就是瞬间的脉冲放电，重复放电是其主要特征，每次的脉冲个数在3-4个之间，放电的过程可以划分为三个阶段：第一阶段为先导放电阶段，呈跳跃式的分枝状，该阶段的电流较小；第二阶段为主放电阶段，电荷大量集聚产生巨大的电流，但持续时间较短，该阶段也是对变压器造成损害的关键；第三阶段为余辉放电阶段，电流较小、持续时间约为0.04s。

1.2 雷击的特点

雷击最主要的特征在于瞬间放电，通常情况下，6μs内就能够完成放电的整个过程，所需时间非常短；在雷击发生的过程中，所形成的的电流有着较大的变化梯度，并且具有极强的破坏性，在这个过程中还伴随着强大的冲击电流，其值高达几十万安培。另外，雷击时所形成的的电压还有着极高的峰值，感应电压值能够达到上亿伏。

1.3 变压器综合防雷的意义

电能作为当前人们生活中不可或缺的重要能源，其意义与价值毋庸置疑。变压器作为配网中的关键设备，只有确保其稳定工作才能保障居民的正常用电。结合配电变压器的实际情况来看，很多变压器的位置位于雷暴高发区，一旦变压器遭受雷击就会受到损坏，从而影响供配电的正常运行，因此研究变压器的综合防雷策略具有重要意义。

2 农村配网变压器遭受雷击的原因分析

2.1 变压器安装位置不合理

在当前我国农村配网实践工作中，常见有配电变压器布局安装位置不合理的问题，这使配网变压器遭受雷击事故的几率大大增加，尤其很多农村地区的责任单位以及管理人员对于配网变压器防雷工作认识不足，没有科学选择配网变压器的布局安装位置，使之位置较高，甚至处于与雷云相平衡的地带，这无疑会使配电变压器更易遭受雷击。另外，有些农村地区会选择于地势低洼处安装配电变压器，但是在变压器长期使用过程中，容易诱发受潮生锈等问题，同样不利于防范雷击。

2.2 接地引下线问题

接地引下线方面的问题是导致农村配网变压器遭受雷击的重要因素之一。当配网变压器电路遭受雷击时，借助接地引下线将雷击电流引入地下泄流，能够实现配网变压器防雷目的，然而在农村配网接地引下线的实际设计及施工过程中，常见接地引下线长短设计不够合理等问题，进而大大增加了配网变压器遭受雷击的风险。另外，在农村配网实践当中，很多接地引下线经长期使用都存在有一定程度的生锈腐蚀问题，加之其相应的检查更换不及时，往往容易影响接地引下线使用寿命，削弱其作用效果，进而影响了配网变压器防雷功能。

2.3 接地电阻问题

接地极接地电阻过大问题同样也是影响我国农村配网变压器遭受雷击的主要因素之一。事实上，由于我国农村配网所处地形地貌等环境条件的特殊性，加之部分农村地区用户用电管理不到位、配网变压器与线路安装不规范等因素影响，常常都会遇到接地电阻超标情况，在面对雷击时，配网变压器易受到不同程度的损毁。如表1所示，某农村地区半年内共有4台10kV配网变压器遭受到了雷击，其接地电阻测量情况如下，接地电阻全部超标，而在此情况下，当雷击事故出现时，配电绝缘往往更易被击穿。

表1 某农村配网变容器的接地电阻测量

2.4 低压侧缺少防雷保护装置

结合当前我国很多农村地区的配网实际情况来看，其在针对配电变压器来装设相关避雷设备时，往往都会存在有不同程度的问题，特别是集中表现为只在配电变压器高压侧装设有防雷保护装置，而对于配电变压器低压侧则缺少相应的避雷器防护措施，在此情况下，会使配网变压器运行时出现正、逆变换过电压，进而使配电变压器绝缘被击穿，配电变压器则易遭受到雷害事故影响。

2.5 配网变压器自身问题

农村配网变压器易遭受雷击的原因往往是多方面的，比如在当前很多农村地区，其配网变压器质量并不能得到充分保障，有些配电变压器绝缘设施实际上未起到应有的防雷效果，感应雷往往可以直接把其穿透；再比如，在配网变压器投入使用前，涉及到安装配电变压器避雷器时，有些单位及人员未加以交接试验便直接安装，在此情况下，易让避雷器后续面临故障问题，最终导致配电变压器因雷击受损。

3 农村配网变压器综合防雷技术方案

3.1 新材料的运用

通过相关调查能够发现，一些农村地区在对变压器的防雷进行安装时，仍然使用传统的施工材料。与新型材料相比，传统施工材料不仅效果相对较差，而且对施工操作有着较高的要求，所需资金成本也较高，最关键的还会较大程度上受到天气的影响，极易受到氧化及侵蚀。而新型材料的出现有效解决了上述问题，不仅价格低廉、有效的节约了成本支出，综合性的防雷能力得到了有效提升；并且具有较强的疏散高频雷电的能力，对于氧化侵蚀等问题也能很好的解决，新材料的运用对于农村配网变压器的防雷工作能够起到至关重要的作用。

3.2 合理安装避雷器

目前市面上的避雷器种类繁多，选择科学恰当的避雷器就显得至关重要，在避雷器的选择上需要注意两方面问题，一方面要结合农村配网地区的雷电情况科学选择避雷器，满足实际的防雷需求，对此可以采用额定电压较高的避雷器，提高对变压器的保护作用；另一方面，应在满足需求的前提下尽量选择熟悉的避雷器类型，在保障避雷器安装效率的同时也能增强设备的性能。在避雷器安装前还要做好检测调试工作，通过建立仿真的试验场所，确保避雷器能够满足实际的防雷需求，对于没有符合标准的避雷器要及时更换。

另外在安装避雷器时还需注意以下三方面问题：其一，增强接地线的稳固性。接地线接触不良是导致雷击的一个重要原因，因此要做好接地电阻的测量工作，通过科学设定电阻值来更好的实现防雷工作。另外在焊接时还要做好除锈工作，保障焊接温度在合理范围内，避免焊接不牢的现象发生。其二，控制避雷器与设备之间的距离。在避雷器的安装过程中，个别人员会将避雷器远离电子设备，该操作导致线路中的残压过多，降低了避雷器的防雷效果。对此，应将避雷器尽量缩短与变压器的距离，通过降低过电压来实现对变压器的保护。其三，落实防雷接地工作。接地装置能够将线路中的电流引入大地，起到降低电流、减轻雷电冲击的的重要作用，但接地装置并不是防雷设备，因此在设计时还要注意以下问题：首先，科学延伸接地体、扩大接地面积，以此增强接地效果；其次，采用化学降阻剂来控制接地电阻，保障装置不被损坏；最后，接地线应采用整根导线垂直敷设，并且远离人群，避免安全事故的发生。

3.3 定期测试避雷器性能

避雷器作为避免变压器遭受雷击的关键设备，其功能与性能是至关重要的，要想保障避雷器的作用有效的体现出来，就必须定期对其性能进行测试，通过对避雷器进行检修与维护，保障变压器的安全稳定运行。在对配电线路进行检修的过程中，要将性能测试工作真正落实到位，同时将测试结果做好相关记录，实现对避雷器工作状态的全方位掌握，当出现故障之后能够依据测试记录第一时间加以解决。另外还要重视避雷器的在线监测工作，通过在线监测能够实时掌握避雷器的状态，并结合实际情况采取有针对性的维护策略，从根本上提升避雷器的整体性能，避免变压器受到雷击灾害的损害。

3.4 加强电网线路防雷保护

随着人们的用电需求不断提高，农村配网线路的规模也在不断扩大，呈网状结构分布较广，雷击故障发生的几率较大，一旦发生雷击将会给变压器造成极大的冲击，应采取多样化的防雷技术应对该问题。除了安装避雷器之外，加强电网线路的防雷保护同样至关重要，具体可以从以下几个方面着手：其一，在农村配网线路敷设前，要对当地的实际情况进行调查，尤其是线路的路径是否处于雷电活动多发地区，通过规避此类地区能够在一定程度上有效避免雷击事故；其二，当必须在雷击活动多发地区敷设线路时，应做好避雷线的架设，以此增强变压器的防雷水平，降低雷击所造成的损失；其三，结合防雷的实际需求，科学设置避雷器的数量，从根本上确保线路的稳定运行。

4 结语

综上所述，防雷工作始终是我国农村配网变压器实际运行过程当中所面临的现实问题，尤其随着现阶段我国农村配网建设快速发展，其变压器防雷工作所面临的压力与挑战进一步增大，而变压器作为配网系统的关键一环，一旦配网变压器防雷工作不到位，并使之遭受到雷击，则将会威胁整个电网运行的安全可靠性；对此，作为相关电力单位应该针对农村配网变压器雷击问题给予足够的重视，加强相应工作的投入力度，特别是把握好农村配网变压器雷击的复杂性，结合自身实际工作情况与以往实践工作经验，系统分析农村配网变压器遭受雷击的各项原因，在此基础上，还要持续优化完善农村配网变压器综合防雷技术方案，从而为我国农村配网电力事业发展提供有力保障。

参考文献

[1]戴钰林,杨雪峰,游志军.10kV配网的防雷技术与应用[J].内江科技,2023,44(04):10-11.

[2]陈惠敏,黄培锋,吴超杭等.10 kV配电网架空地线防雷应用研究[J].农村电气化,2023(04):20-23+49.

[3]冯焱冲,刘龙洋,陈政等.配网架空地线的设计、防雷效果和经济性研究[J].电工技术,2023(05):161-165.

[4]陈永亮.10kV配网综合防雷技术分析[J].光源与照明,2021(05):113-114.

[5]黄伟鹏.山区架空配电线路防雷害分析与减灾对策[J].光源与照明,2021(01):122-123.