配电变压器防雷措施的改进　

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1、配电变压器防雷措施的改进(鄂尔多斯康巴什供电局，内蒙古鄂尔多斯017000)摘要：文章分析了当前配电变压器存在的问题，讨论了正、逆变换过电压产生的原因。针对抑制正、逆变换过电压，强调了接地电阻在配电变压器防雷中的重要性，并提出了改进措施。关键词：配电变压器；防雷保护；逆变换过电压；改进措施中图分类号：TM86文献标识码：A文章编号：1007一6921(XX)08—0121—02配电变压器受雷电波侵害不仅给供电企业带来极大的经济损失，而且严重影响供电可靠性。为防止雷电波对配电变压器的侵害，保证配电变压器安

2、全运行，文章对配电变压器遭受雷击后产生过电压的机理进行了分析，提出了一些改进方法。1配电变压器防雷现状分析中国是一个幅员广阔、地形复杂、气候差异很大的国家，共有2400多个县级农村电网及280多个城市电网，配电变压器数量达数百万台。对于内蒙古自治区而言山地分布较广，特别是中部地区。近年来，夏秋两季雷电活动较频繁，配电变压器受雷电波侵害趋于严重，雷击事故呈现上升态势，影响了供电部门供电的可靠性，也造成了一些损失。为了防止雷电波对配电变压器的侵害，保障其安全可靠的运行，有必要对配电变压器的雷害机理进行分析，

3、提出更加合适可靠的防雷措施。中国目前制造的10kV配变高压绕组采用圆筒式多层绕组，高压侧采用氧化锌避雷器保护。避雷器接地线和低压绕组的中性点及变压器金属外壳连在一起，三点共同接地，如图1所示：740)this.width=740"border=undefined>1.1雷电从高压侧侵入引起的逆变换过电压1中，保护变压器的避雷器安装在高压侧，与低压侧中性线变压器金属外壳连接在一起，同用一个接地体接地。当雷落于高压侧线路时，流经避雷器的雷电流Ibl在接地体R上形成压降Uch=Rlbl。因配电变压器低压线圈中

4、性点与配电变压器外壳是相连的，此压降就作用在低压线圈和所连低压线路上。因低压线圈波阻比低压线路波阻大得多，此压降U的绝大部分电压都加在低压线圈上。配电变压器低压侧没有避雷器保护，通过高、低压线圈的电磁耦合作用将按配电变压器变化比例，在高压线圈上产生一个很高的过电压（称为反变换过程），使高压线圈绝缘损坏。这种引起高压侧中性点过电压的现象叫“反变换”过电压〔1〕。此逆变换过电压幅值取决于进波电流幅值、波长、接地电阻及变压器变比等因素。此电压可达到额定值十几倍，大大超过了变压器绝缘的耐压值，导致变压器中性点附

5、近的绝缘被击穿。1.2雷电从低压侧侵入引起的正变换过电压配电网的低压侧线路分布广，且大多在雷电活动较频繁的山区，绝缘水平也较低〔2〕，低压侧线路落雷时，由于没有避雷器的保护，雷电波沿线直接侵入低压绕组，经其中性点接地体入地，雷电流IL在接地电阻上产生压降U=RIL，使低压侧中性点电位偏移。此压降一方面叠加在低压绕组相电压上，另一方面通过铁芯按电磁感应定律以变比的倍数升高到高压侧，与高压绕组相电压叠加，使高压绕组出现危险过电压。这种引起高压侧中性点过电压的现象叫“正变换”过电压。此电压的大小与进波电压的幅

6、值、变比成正比，与接地电阻的大小成反比。根据雷电侵入波幅值的大小，高压绕组中性点附近电位约高于额定值的十几倍，导致变压器高压绕组绝缘被击穿。综上所述，造成雷击配电变压器事故的主要原因是正逆变换过电压。2改进的防雷保护措施配电变压器遭受雷击时，虽然高压侧的避雷器正确动作，但常常仍免不了被损坏。由上面的分析可知，究其根本原因是在避雷器动作后配变本身产生正、逆变换过电压所致。因此如何限制产生正、逆变换过电压成为配电变压器防雷的关键。2.1低压侧安装避雷器雷电波从低压侧侵入配变时，由于没有避雷器的保护，雷电波直

7、接侵入低压绕组，导致低压绕组中性点电位偏移，从而按电磁感应定律以变比的倍数升高到高压侧，使其电位高出额定值的十几倍，大大的威胁着配变的绝缘。由此可见，配电变压器低压侧没有装设避雷器保护是配电变压器产生正变换过电压，从而被雷击坏的主要原因。因此，为了有效地限制正变换过电压，可以在低压侧也安装避雷器。一旦雷击低压线路或低压线路有感应过电压时将起到保护作用，同时还能有效地限制低压线圈两端的过电压值，保护配电变压器高、低压线圈的绝缘，防雷效果十分显著2.2降低接地电阻及缩短接地引下线由以上分析知，当雷击配电变压

8、器高压侧时，避雷器动作后，作用在避雷器上的电压由三部分组成，一部分是避雷器动作后的残压，这个值只与避雷器本身的特性有关，可通过选择残压较小的避雷器来降低这个值；第二部分就是流过避雷器的雷电流在入地时，由于有接地电阻的存在，所以在接地电阻上就会出现与接地电阻大小成正比的电压；第三部分是由于接地引下线自身的电感带来的压降。因此，最后作用在高压侧的电压为三部分的叠加，如式所示：740)this.width=740uborder=undefined