雷击配电变压器事故分析及防雷措施研究

2015-07-17谷嘉盛内蒙古包头供电局内蒙古包头014000

山东工业技术 2015年8期

谷嘉盛（内蒙古包头供电局,内蒙古包头014000）

雷击配电变压器事故分析及防雷措施研究

谷嘉盛
（内蒙古包头供电局,内蒙古包头014000）

近年来雷击配电变压器的事故时有发生，给供电系统带来严重的打击，对配电变压器采用何种有效的防雷措施问题受到人们的日益关注，由于内蒙古夏季雷电灾害频发，所以本文通过对以往重大配电变压器雷电灾害事故进行分析，找到其中存在的问题，并向内蒙古包头供电局提出配电变压器防雷的建议。

配电变压器;雷击事故;防雷措施

0 前言

雷电是一种自然现象，如果能够采用有效手段对其预防，可以降低其自身的破坏作用，但由于人们操作的疏忽或设计不合理，经常导致雷电引起的次生灾害严重程度远超乎其本身，几年来广西、山西、广东等地均出现了雷击配电变压器事故，直接威胁当地居民的用电安全，所以本文对配备电压器的防雷措施展开研究。

1 配电变压器雷害事故分析

在2010年8月我国广西省发生雷击配电变压器事故，导致变压器烧坏、周围供电设备受到严重损坏；2011年5月山西省发生雷击配电变压器事故，导致变压器损毁，区域供电被迫停止近一个小时；2013、2014年我国广东省、安徽省先后又发生此类事件，雷击配电变压器事故引起发电厂、供电局的广泛关注。通过对这些严重事故的深入分析，发现其遭遇雷击的主要原因有以下几个方面：（1）避雷针安装前未进行交接试验。通过对这些事故进行深入分析，发现配电变压器避雷针都没有正常的发挥作用，导致配电变压器直接被雷击中，在雷电击穿的过程中电路损毁烧坏，由此可见在避雷针安装前并未对其进行严格的交接试验。（2）配电变压器被正反变换电压损毁。当配备电压器处于线路的末端时，如果雷击中线路同样会导致配备电压器被损毁，因为线路遭雷击后电波会沿着线路向线路末端进行转移，这就会与处于末端的配电变压器有直接接触，而配电变压器线圈感的电流不支持突变，就会形成一个开路，使雷电压沿着电路发生正的全反射，而线圈感也在同时发生负的全反射，使电路末端电压瞬间上升近一倍以上，超出处于末端的配电变压器自身的承受范围，直接导致其烧坏[1]。（3）接地引下线不符合标准。有些地区在安装配电变压器的过程中对配电变压器之间距离并不重视，距离没有统一的标准，有些配电变压器的距离被人为拉大，导致其线路被迫变长，这在无形中加大了线路被雷击中的可能，如果雷电击中的位置偏向某一个配电变压器，就会导致其要快速分流较大的电流，瞬间大量的雷击流涌向配电变压器的避雷针入地，直接导致避雷器被损毁。（4）配电电压器被接地电阻损毁。有些地区将配电变压器与其他的低压电路线如电话线、闭路电视线等，安装在同一个电线杆架上，而这样很容易使这些交叉跨越线路形成感应过电压，加大了被雷电击中的可能。而且在线路安装及配电变压器安装的过程中并未积极的采用人工接地，有些只是在变电站等突出位置金星人懂接地，这样使其电阻入地的可能性被大大降低，电阻被迫在线路及配电变压器上流动、变化，必然导致配电变压器发生故障甚至被直接损毁[2]。（5）配电电压器位置不利。这些事故地区大多将配电变压器安装的位置较高，而高处的感应放电和被雷击中的概率都明显偏高，有些地区甚至将配电变压器安装到与雷云平行甚至高于雷云的位置，使雷电能量受到其自身磁场的影响自然的向其聚集，这就加大了被雷击中的可能，另外有些地区直接将配电变压器真能装在山间田野，并不配备任何的防雷措施，这些地区由于自身地形较洼，容易形成高密度底层云，也会加大拍点变压器被雷击的可能。

2 配电变压器防雷应采取的措施

2.1 优化配电变压器安装位置

通过上述问题分析，可以有效的发现配电变压器容易被雷击中的位置的共性，所以在进行位置选择的过程中要积极的进行改进，首先要尽可能的避免制高处，其次在田野山间安装要尽可能的配备防雷设备如避雷针等，而且要充分的考虑负荷中心和云层的高度，尽量避免与电话线、广播线等处于同一电线杆上，如果现实条件决定必须安装在同一杆上就要积极安装避雷器或者设置保护间隙、避雷线等。

2.2 充分合理应用避雷器

为避免正反变换电压损毁配电变压器，要在其高低压两侧同时安装避雷器，这样就可以保证避雷器产生残压地域配电变压器自身存储残压，起到保护配变的目的。除此之外，为了有效的避免处于线路末端的配变被累计损毁，要在线路中性点的出线首端积极的安装低压避雷器，这样在避免零线重复接地的情况下，实现引导电流入地，保护配变。

2.3 优化配电变压器的接地装置

通过对大量事故及成功实验进行分析，发现100千伏安以上的变压器，其接地电阻应该在4欧以内，100千伏安以下的变压器其接地电阻应该在10欧以内，所以在安装配电变压器的接地装置的过程中要根据实际情况进行调整，通常情况下通过以下几种方式：四边形放射性接地、垂直接地、水平放射接地等，四边性放射性接地相对于其他几种接地效果更稳固，但由于其对地形有一定的要求，并不能普遍应用，例如山区多采用垂直接地的方式[3]。

2.4 改善电网结构布置

要通过科学计算积极优化电网中配变之间的距离，对原有已经安装的长距离配变也要进行防雷改进，如加装避雷器等，除此之外要对重点用户线路进行完善，通常在其入户前50米左右加设避雷器，这样就可以有效的避免低压用户被雷击中后，电流逆向进入线路造成越级电压，影响到配变。