配电变压器受雷击分析与防雷措施

孙蕊

吉林吉恩镍业股份有限公司

配电变压器受雷击分析与防雷措施

孙蕊

吉林吉恩镍业股份有限公司

由强对流天气环境中所产生的，云层与云层之间，或者云层与大地之间强烈的瞬间放电，被称之为雷电。其中雷击所导致的配电变压器所引发的事故，是众多安全事故中的重要种类之一。为防止雷电引起的配电变压器安全事故，保障国家、人民的财产，人身安全。急需对雷电的形成，以及各种雷电的种类、特点，还有雷电所引起的配电变压器安全事故，产生的原理，需要仔细的分析，个人主要是从雷电的种类入手，进一步的分析雷电以及雷电波侵害的原理，提出具有针对性的防范措施。

配电变压器；雷击；防雷措施

一、引言

雷电是在强对流天气环境中所产生的，主要是指云层与云层之间、云层与大地之间瞬间的放电现象。其中对于配电网雷害事故，就是雷击导致的配电变压器事故，对于配电变压器设备而言，雷击是造成其相关设备瘫痪的主要根源之一。根据相关的数据调查表明，目前为止，主要的跳闸事故中，雷击事故几乎占全部份额的1/3甚至更多。

二、雷击的形成过程及种类特点

1.雷击的形成过程

脉冲式的放电，是雷击所具备的特性，其中雷击具有重复性，可以说雷击过程中放电约有3到4个脉冲，甚至可能会出现十个，雷击是由三个连续的过程，即预放电、主放电，余辉放电组成，其中主放电是从大地向云端发展的极明亮的放电通路，其中主要的特点是时间短暂，移动速度为光速的1/20到1/2，与主放电相比，余辉放电，虽然光亮度低，持续时间长。主放电是雷击过程中电流量最大的，也是造成配电变压器损害的主要根源。

2.雷击的特点与种类

雷电是一种超出正常工作电压的瞬间过电压。它具有如下主要特点：

（1）放电速度极快，雷击的整个放电过程会在60μs内完成。

（2）冲击电流大，可达几万至几十万安培。

（3）电压峰值高，其感应电压可达上亿伏。

（4）变化梯度大，有的可达10kA/μs。

三、雷击对配电变压器的损害

雷电对于变压器的伤害，其中最主要的是在于正负变换的过电压实现的，尤其是雷击现象在发生的时候，配电变压器，同时所受到的雷击，主要来自两个层面：第一层面是直接雷击，直接雷击主要是指对于某点的电场强度，达到了一定的数据，就会释放电量；第二层是感应雷击，主要是指由于静电感应或者电磁感应而发生的，感应雷击的具体表现是，短时间内形成强大电流，较高电压的冲击波，促使导体内的传播，将导体相连接的配电变压器，因为企业压力过高而致损坏。

四、防雷措施

1.定期对避雷器进行预防性试验和维护

在防雷防范措施方面，第一、需要建设完备的数据库，尽可能的保证所获得的信息、数据，具有准确性、及时性。在配电线路进行大范围的检查与修理的过程中，加入另外一个环节，就是对避雷器等相关设备进行维护与检测，及时的排除隐患，将事故扼杀在摇篮中，通过对不合格或者存在某种缺陷的避雷器以及相关设备的替换，提升安全系数，同时需要全面掌握，并且分析避雷器的在线监测所泄漏出的电流数据以及相关的信息，及时的发现泄漏电流的增大，因为漏电流的增大是引起避雷器以及相关设备损坏的预兆。

2.选用合理的避雷器

配电变压器上所产生的过电压，与避雷器的保护特性有关，氧化锌避雷器（MOA）的伏安特性具有明显的优势：优良的非线性，动作快，残压低，在雷电频繁的地区可以考虑选用。

目前市场中的避雷设备的种类相对的较多，具有不同的类型，不同的类型存在着各式的差异，具备各自的优势与擅长的领域，在选用不同的类型的避雷设备方面，需要依据配电变压器的型号，工作时的负荷压力，以及在地区内的雷电的密集的程度，因此需要选择适当的避雷设备，进行安全的防范。3.全面进行高压瞬态等电位连接。

对于配电变压器的防雷保护措施，另一方面可以在高压侧安装相关的避雷设备，同时要在低压侧配电器内，也应该安装相应的避雷电器，通过全方位实现避雷防范措施，对配电变压器进行保护。即使再遭受到雷电的袭击时，配电变压器也可以在瞬间，同时升高降低，在理论上是安全的，没有雷电流的通过。即便是有电流与电压存在差别，但是因为导体抗阻的存在，对其电位差非常小。此类方式可以有效的将正力变换电压，限制在一定的可控范围之内，使得配电变压器不会因为雷电袭击而损坏。

与此同时，要在配电变压器进线处的相关设备上安装电抗器，促使避雷器与配电变压器之间的接地线，尽可能的缩短。

五、结束语

对于配电变压器的损坏，雷电所导致的雷击是主要的原因之一，其中雷击损坏主要的根源，在于正逆变换过电压，导致配电变压器的有效工作，促使雷电流幅值入侵配电变压器的有效的工作程序。但是，在很多实际情况当中，有较多的因素会引起距离变换的，除去以上的原因之外，还有入侵波的陡度、被保护设备与相关的避雷设备的距离等等因素都有关系，是配电变压器防雷保护工作发展到目前为止，成为一个学术界、理论界相对较为综合性的方向与课题。因此，我们不仅要拥有扎实的理论基础，同时我们要在日常的工作中，积累大量的经验，不断的促使防雷保护措施完善、可靠、齐全。

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[2]孟胜鸿,郁青,朱伟.雷电波侵害配电变压器的机理及防雷措施[J].供用电，2004（03）

[3]农村配电变压器的防雷保护[J].马淑华.农村电气化，2000（12）

孙蕊（1976-），女，汉族，吉林双辽人，动能公司技术科科长，工程师（中级），本科，研究方向：电气，工厂供电。