摘要：配電變壓器的諸多事故中，雷擊損壞占了30%以上，且有逐年增加的趨勢(shì)?；诖?，本文就配電變壓器的防雷保護(hù)進(jìn)行全面探究，從分析配電變壓器遭受雷害的主要途徑入手，強(qiáng)調(diào)不同環(huán)境下對(duì)不同類(lèi)型的變壓器的安裝需求，并對(duì)防止變壓器遭受雷擊的方法和措施進(jìn)行深入的探討。

關(guān)鍵詞：配電變壓器；防雷保護(hù)；低壓線路

配電變壓器的雷擊事件是影響電網(wǎng)安全的重要原因，不僅嚴(yán)重影響著電力網(wǎng)絡(luò)供電的安全性和穩(wěn)定性，還使社會(huì)電力企業(yè)遭受極大的損失。從現(xiàn)階段配電變壓器防雷保護(hù)設(shè)施的安裝現(xiàn)狀來(lái)看，大多數(shù)電力企業(yè)對(duì)配電變壓器的防雷措施都比較簡(jiǎn)單，因此防雷的效果并不理想。在此基礎(chǔ)上，探究配電變壓器防雷保護(hù)的有效措施是很有必要的。

1 配電變壓器遭受雷害的主要途徑

1.1雷電直擊配電變壓器[HT]

雷電直擊配電變壓器指的是配電變壓器的出口遭受雷擊，雷電會(huì)直接流入避雷器中，這時(shí)避雷器的雷電流會(huì)相當(dāng)接近全部的雷電流，配電變壓器中的雷電流會(huì)達(dá)到最大的程度，使配電變壓器達(dá)到危險(xiǎn)的絕緣狀態(tài)。這種雷擊方式是配電變壓器遭受雷擊最嚴(yán)重的一種方式，但是發(fā)生這種雷擊的概率一般比較小。

1.2雷電直擊配電線路[HT]

雷電直擊配電變壓器的線路是常見(jiàn)的一種雷害途徑，雷電一般會(huì)直擊配電高壓導(dǎo)線或低壓導(dǎo)線。當(dāng)配電變壓器的高壓導(dǎo)線遭受雷擊時(shí)，雷電流在流入避雷器時(shí)會(huì)在一定程度上受到線路的限制，但發(fā)生這種情況是建立在雷擊點(diǎn)與配電變壓器存在一定距離的條件下的，當(dāng)雷擊點(diǎn)與配電變壓器的距離不同時(shí)，產(chǎn)生的雷電流也相應(yīng)不同，如下表數(shù)據(jù)所示。當(dāng)?shù)蛪簩?dǎo)線被雷電擊中時(shí)，一般會(huì)發(fā)生低壓三相進(jìn)波的情況。

1.3雷電導(dǎo)致線路產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓[HT]

無(wú)論是配電變壓器的高壓導(dǎo)線還是低壓導(dǎo)線，被雷電擊中時(shí)都可能導(dǎo)致線路產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓。以低壓導(dǎo)線為例，低壓導(dǎo)線本身的沖擊電壓標(biāo)準(zhǔn)為60kV，當(dāng)線路遭受雷電擊中時(shí)，低壓導(dǎo)線的沖擊電壓標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)受到?jīng)_擊，低于此標(biāo)準(zhǔn)的感應(yīng)電壓會(huì)從三相線路侵入配電變壓器中，從而導(dǎo)致低壓繞組的現(xiàn)象發(fā)生，因此就會(huì)出現(xiàn)三相進(jìn)波的現(xiàn)象。

2 防止配電變壓器遭受雷擊的方法和措施

2.1在配電變壓器的低壓側(cè)加裝避雷器[HT]

在配電變壓器的低壓側(cè)加裝避雷器能夠有效防止配電變壓器遭受雷擊。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)安裝避雷器，接地裝置電位受高壓側(cè)放電的影響而升高時(shí)，低壓側(cè)加裝的避雷器就會(huì)開(kāi)始放電，這就會(huì)使低壓側(cè)的電位差相對(duì)降低，從而使“反變換”的電力現(xiàn)象消失。從長(zhǎng)期的實(shí)踐來(lái)看，配電變壓器的線路絕緣性能越高，低壓側(cè)就越有必要加裝避雷器，比如低壓線路采用石桿、瓷擔(dān)、木擔(dān)、木桿等材料時(shí)，配電變壓器的低壓側(cè)必須加裝避雷器，同時(shí)還要注意將絕緣子鐵腳接地，從而使避雷的有效性增加。

2.2在配電變壓器的高壓側(cè)加裝電抗線圈[HT]

將電抗線圈安裝在配電變壓器的高壓側(cè)可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目的，首先，電抗線圈能夠?qū)㈤y式避雷器的沖擊電壓有效提高，從而使配電變壓器的放電性能增強(qiáng)，使配電變壓器得到更加有效的保護(hù)；其次，電抗線圈能夠有效降低配電變壓器的波前陡度，對(duì)配電變壓器的縱絕緣形成有效的保護(hù)。在實(shí)際生活中，電抗線圈會(huì)與其他防雷措施進(jìn)行協(xié)調(diào)組合，共同發(fā)揮配電變壓器的防雷保護(hù)作用。

2.3科學(xué)合理的利用金屬氧化物避雷器[HT]

金屬氧化物避雷器是一種較為先進(jìn)的避雷設(shè)備，其防雷保護(hù)的性能較好，因此在實(shí)際中逐漸將傳統(tǒng)的閥式避雷器替代，得到了日漸廣泛的運(yùn)用。在安裝金屬氧化物避雷器時(shí)，一般要保證金屬氧化物避雷器與配電變壓器之間的距離保持在5米以?xún)?nèi)。金屬氧化物避雷器一般選擇Y5WS12.7/45或Y5CS12.7/45等型號(hào)，前者為內(nèi)部無(wú)間隙的結(jié)構(gòu)，后者則為內(nèi)部串聯(lián)間隙的結(jié)構(gòu)，更有利于在雷擊較頻繁的地區(qū)使用。金屬氧化物避雷器的安裝位置一般為配電變壓器總保險(xiǎn)絲的外側(cè)，或者安裝在配電變壓器低壓側(cè)出線總開(kāi)關(guān)的外側(cè)位置。

2.4防雷配電變壓器采用Z型接線方式[HT]

為了應(yīng)對(duì)線路產(chǎn)生的感應(yīng)過(guò)電壓，防雷配電變壓器應(yīng)該采用Z型的接線方式，采用這一方式的主要原因在于低壓繞組在正變換過(guò)電壓和逆變換過(guò)電壓的情況下都會(huì)產(chǎn)生沖擊電流，因此防雷變壓器應(yīng)該從減小沖擊電流的角度出發(fā)保護(hù)配電變壓器。采用Z型或曲型的接線方式的低壓繞組能夠有效減少配電變壓器線路中的沖擊電流，極大程度上降低甚至消除正變換過(guò)電壓和逆變換過(guò)電壓的情況。

3 結(jié)論

綜上所述，針對(duì)配電變壓器的防雷保護(hù)的探究是非常必要的。本文首先就配電器遭受雷擊的主要途徑進(jìn)行分析，然后提出一些切實(shí)可行的方法和措施。研究可得，在配電器低壓側(cè)加裝避雷器、在配電變壓器高壓側(cè)加裝電抗線圈、科學(xué)合理地利用金屬氧化器避雷器、防雷配電變壓器采用Z型接線方式能夠有效提升配電變壓器的防雷水平。希望本文可以為研究配電變壓器的防雷保護(hù)的相關(guān)人員提供參考。

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作者簡(jiǎn)介：雷栩藝（1990），男，漢族，福建南平人，大學(xué)，助教，主要研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化（電力系統(tǒng)方向）。