浅析配电变压器的防雷保护

摘要：配电变压器的诸多事故中，雷击损坏占了30%以上，且有逐年增加的趋势。基于此，本文就配电变压器的防雷保护进行全面探究，从分析配电变压器遭受雷害的主要途径入手，强调不同环境下对不同类型的变压器的安装需求，并对防止变压器遭受雷击的方法和措施进行深入的探讨。

关键词：配电变压器；防雷保护；低压线路

配电变压器的雷击事件是影响电网安全的重要原因，不仅严重影响着电力网络供电的安全性和稳定性，还使社会电力企业遭受极大的损失。从现阶段配电变压器防雷保护设施的安装现状来看，大多数电力企业对配电变压器的防雷措施都比较简单，因此防雷的效果并不理想。在此基础上，探究配电变压器防雷保护的有效措施是很有必要的。

1 配电变压器遭受雷害的主要途径

1.1雷电直击配电变压器[HT]

雷电直击配电变压器指的是配电变压器的出口遭受雷击，雷电会直接流入避雷器中，这时避雷器的雷电流会相当接近全部的雷电流，配电变压器中的雷电流会达到最大的程度，使配电变压器达到危险的绝缘状态。这种雷击方式是配电变压器遭受雷击最严重的一种方式，但是发生这种雷击的概率一般比较小。

1.2雷电直击配电线路[HT]

雷电直击配电变压器的线路是常见的一种雷害途径，雷电一般会直击配电高压导线或低压导线。当配电变压器的高压导线遭受雷击时，雷电流在流入避雷器时会在一定程度上受到线路的限制，但发生这种情况是建立在雷击点与配电变压器存在一定距离的条件下的，当雷击点与配电变压器的距离不同时，产生的雷电流也相应不同，如下表数据所示。当低压导线被雷电击中时，一般会发生低压三相进波的情况。

1.3雷电导致线路产生感应过电压[HT]

无论是配电变压器的高压导线还是低压导线，被雷电击中时都可能导致线路产生感应过电压。以低压导线为例，低压导线本身的冲击电压标准为60kV，当线路遭受雷电击中时，低压导线的冲击电压标准就会受到冲击，低于此标准的感应电压会从三相线路侵入配电变压器中，从而导致低压绕组的现象发生，因此就会出现三相进波的现象。

2 防止配电变压器遭受雷击的方法和措施

2.1在配电变压器的低压侧加装避雷器[HT]

在配电变压器的低压侧加装避雷器能够有效防止配电变压器遭受雷击。当低压侧安装避雷器，接地装置电位受高压侧放电的影响而升高时，低压侧加装的避雷器就会开始放电，这就会使低压侧的电位差相对降低，从而使“反变换”的电力现象消失。从长期的实践来看，配电变压器的线路绝缘性能越高，低压侧就越有必要加装避雷器，比如低压线路采用石杆、瓷担、木担、木杆等材料时，配电变压器的低压侧必须加装避雷器，同时还要注意将绝缘子铁脚接地，从而使避雷的有效性增加。

2.2在配电变压器的高压侧加装电抗线圈[HT]

将电抗线圈安装在配电变压器的高压侧可以实现两个目的，首先，电抗线圈能够将阀式避雷器的冲击电压有效提高，从而使配电变压器的放电性能增强，使配电变压器得到更加有效的保护；其次，电抗线圈能够有效降低配电变压器的波前陡度，对配电变压器的纵绝缘形成有效的保护。在实际生活中，电抗线圈会与其他防雷措施进行协调组合，共同发挥配电变压器的防雷保护作用。

2.3科学合理的利用金属氧化物避雷器[HT]

金属氧化物避雷器是一种较为先进的避雷设备，其防雷保护的性能较好，因此在实际中逐渐将传统的阀式避雷器替代，得到了日渐广泛的运用。在安装金属氧化物避雷器时，一般要保证金属氧化物避雷器与配电变压器之间的距离保持在5米以内。金属氧化物避雷器一般选择Y5WS12.7/45或Y5CS12.7/45等型号，前者为内部无间隙的结构，后者则为内部串联间隙的结构，更有利于在雷击较频繁的地区使用。金属氧化物避雷器的安装位置一般为配电变压器总保险丝的外侧，或者安装在配电变压器低压侧出线总开关的外侧位置。

2.4防雷配电变压器采用Z型接线方式[HT]

为了应对线路产生的感应过电压，防雷配电变压器应该采用Z型的接线方式，采用这一方式的主要原因在于低压绕组在正变换过电压和逆变换过电压的情况下都会产生冲击电流，因此防雷变压器应该从减小冲击电流的角度出发保护配电变压器。采用Z型或曲型的接线方式的低压绕组能够有效减少配电变压器线路中的冲击电流，极大程度上降低甚至消除正变换过电压和逆变换过电压的情况。

3 结论

综上所述，针对配电变压器的防雷保護的探究是非常必要的。本文首先就配电器遭受雷击的主要途径进行分析，然后提出一些切实可行的方法和措施。研究可得，在配电器低压侧加装避雷器、在配电变压器高压侧加装电抗线圈、科学合理地利用金属氧化器避雷器、防雷配电变压器采用Z型接线方式能够有效提升配电变压器的防雷水平。希望本文可以为研究配电变压器的防雷保护的相关人员提供参考。

参考文献：

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[2]同向前.杨文宇.GPRS在配电变压器监测系统中的应用[J].微计算机信息，2006，9（2）：231.

作者简介：雷栩艺（1990），男，汉族，福建南平人，大学，助教，主要研究方向：电气工程及其自动化（电力系统方向）。