芻議配電變壓器防雷保護(hù)措施

[摘要]在現(xiàn)代社會(huì)中，人們往往會(huì)在生產(chǎn)生活中使用高壓電，也因此造成一些意外事故。所以，確保好配電變壓器的正常安全使用不但可以有效防止雷電對(duì)于配電變壓器的損害，而且也可以在此基礎(chǔ)上保護(hù)好人的安全。本文主要就是配電變壓器防雷保護(hù)措施的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]配電變壓器；防雷；保護(hù)

在中國(guó)，大概存在三千個(gè)左右的縣級(jí)電網(wǎng)，或者比縣級(jí)別更高的市級(jí)、省級(jí)電網(wǎng)大概幾百個(gè)。為了能夠減輕雷電電波所帶來的不良影響，確保配電變壓器的正常工作，就有必要針對(duì)配電變壓器的相關(guān)防雷措施進(jìn)行研究、分析。

一、配電變壓器防雷保護(hù)措施原理

在位于配電變壓器高壓裝置的側(cè)方安裝避雷系統(tǒng)，依據(jù)電力部門對(duì)于電力設(shè)備過電壓的相關(guān)具體規(guī)定-配電變壓器的高壓一側(cè)應(yīng)該采取具體科學(xué)有效的合理保護(hù)措施，裝置避雷器可以有效防治安全事故的發(fā)生以及人員的傷亡，避雷器的線纜應(yīng)該和變壓器的低壓中的某一位置及其變壓器的外部進(jìn)行連接并一起連接地面。但是，許多數(shù)據(jù)研究和實(shí)際的應(yīng)用說明表示了如果單單在高壓一側(cè)采取壁壘舉措，依然會(huì)使得雷電作用下的配電變壓器有損害現(xiàn)象發(fā)生。在少雷電區(qū)域的損壞率低至百分之一以下，在多雷區(qū)域的年損傷率可高達(dá)百分之五以上，個(gè)別高雷暴日的雷電活動(dòng)強(qiáng)烈區(qū)域年損傷率更加高達(dá)百分之五十以上。追究主要原因，可以說是由于雷電波入侵了配電變壓器的緣故，繼而使得高壓電阻導(dǎo)致的正、負(fù)轉(zhuǎn)換過程電壓造成的。其工作的具體原理是：

①逆變轉(zhuǎn)換電壓。即是如果三至十千伏電壓一側(cè)入侵了大量的雷電，導(dǎo)致了避雷器的工作的話，會(huì)在接入地面的電阻上感應(yīng)到到大量沖擊形式的電流經(jīng)過，使之發(fā)生減低電壓的功效作用，降低電壓功能的產(chǎn)生必須在低電壓電阻的中心點(diǎn)處，讓中心點(diǎn)的電壓位置上升，當(dāng)?shù)蛪弘娐肪€纜十分長(zhǎng)時(shí)，低壓線纜等于雷電波阻礙的抵抗。所以，在電力中點(diǎn)地位置的作用下三端電阻繞阻繞過的電流流向一樣、電流大小一樣。它們由此而產(chǎn)生的電磁磁通于高壓變阻中按照高壓器的變壓所繞圈數(shù)與感應(yīng)所得出的相關(guān)數(shù)值之比，從而，在最終結(jié)果中得出脈沖的電勢(shì)數(shù)值。雖然有時(shí)在高電壓進(jìn)行電阻繞圈時(shí)，有斷斷續(xù)續(xù)的電勢(shì)，可是并不存在電流突然產(chǎn)生的情況。這種突然產(chǎn)生的電流主要通過的是低電壓繞阻通道，突然產(chǎn)生的電流只能在低電壓電阻中流動(dòng)，高壓電阻因?yàn)闆]有這種突然產(chǎn)生的電流來抑制，因此低壓電阻當(dāng)中的所有電流全部轉(zhuǎn)變成了具有磁場(chǎng)的電流，會(huì)發(fā)生很大的無序磁場(chǎng)連通，使得高電壓的一個(gè)側(cè)方感應(yīng)到非常高的電勢(shì)。因?yàn)楦唠妷阂粋?cè)電阻的線路出端口位置沿著繞阻絲得分布而進(jìn)行分布，所以，其在中心點(diǎn)的位置電幅值最高。所以，中心點(diǎn)的絕緣體附近容易受到巨大影響，因此擊穿。與此同時(shí)，層和層之間、匝和匝之間比較容易出現(xiàn)電位的梯度差異，也許也會(huì)在其他層匝之間導(dǎo)致絕緣體被擊穿。此類電壓主要是在高電壓中進(jìn)入了雷電波而產(chǎn)生的，隨后再經(jīng)過低電壓磁感系統(tǒng)感應(yīng)應(yīng)到高電壓在繞電阻，一般將此類現(xiàn)象稱之為特殊轉(zhuǎn)換。

②正變換過電壓。正變換過電壓即是指假設(shè)波的能量從低電壓電線線路入侵時(shí)，配電變壓器低電壓繞阻就必定會(huì)有大量電流通過，依照類似的方案，即是按所繞的匝數(shù)比上高壓電流繞阻絲上的產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，讓高壓一側(cè)的中心點(diǎn)的位置逐步提升，就能夠讓層數(shù)和所纏繞的匝數(shù)之間的梯形電壓位置也得到了數(shù)量上的提升。低電壓入侵雷電波在高電壓一側(cè)所出現(xiàn)的感應(yīng)過電壓過程，叫做為正變換。大量的研究調(diào)查表明，假設(shè)低電壓的雷電進(jìn)波為十千瓦，接入地下的電阻為五歐姆時(shí)，高壓繞阻的梯度電壓超過配電變壓器器外絕緣層的1倍之多，所以，變壓器絕緣層一定會(huì)遭到損壞。

③在配電變壓器低電壓的一側(cè)設(shè)置一般閥型避雷裝置或金屬避雷裝置。這種裝置的具體保護(hù)舉措的具體接線方式是是：選擇變壓調(diào)控范圍高、低于避雷器位置的接入地線、低電壓一側(cè)的中心點(diǎn)和變壓器的外部四點(diǎn)共同相連的方式一齊借入地（也可以稱之為是三點(diǎn)共平面）。相關(guān)數(shù)據(jù)資源和探索研究表明，盡管有一些配電變壓器的絕緣功能良好，但倘若只在高壓側(cè)裝的一側(cè)裝置避雷器，依然會(huì)有因?yàn)檎?fù)過電壓而導(dǎo)致的雷電事故。主要是由于高壓側(cè)裝一方的避雷器對(duì)于這兩種變換都毫無辦法。在變換過程里，電壓作用之下的梯度差異和變壓器當(dāng)中的匝數(shù)呈正相關(guān)，和繞阻的區(qū)域有著密切的關(guān)系，進(jìn)行繞阻的首部、中部和后部均有遭到損壞的可能性，特別是后部最為危險(xiǎn)。低壓側(cè)加裝避雷器可以將正、負(fù)變換過電壓控制到額定區(qū)間之內(nèi)。高電壓、低電壓一側(cè)接地預(yù)防保護(hù)舉措。許多調(diào)查結(jié)果顯示，這樣的預(yù)防保護(hù)舉措運(yùn)用大地對(duì)雷電的減弱作用可幾乎消除負(fù)變換過程中影響正變換過電壓，實(shí)踐標(biāo)明，低電壓一側(cè)的接地阻值能夠從十歐姆降至兩歐姆，高壓一側(cè)的正變換過電壓能夠降到超出總電壓值的百分之四十以上。只要對(duì)低電壓一側(cè)進(jìn)行稍加改變，就能夠消除正變換過電壓。

二、配電變壓器防雷保護(hù)措施應(yīng)用

全國(guó)省市電網(wǎng)供電標(biāo)準(zhǔn)是三十五千伏特或者是十千夫特，所以需要在電網(wǎng)中采用許多10千伏特或者四千伏特的配電變壓器。配電變壓器的預(yù)防雷電安裝一般比較容易，只要在高電壓線纜的一端處組裝一組新閥型碳化硅避雷器即可。這類型的防雷保護(hù)裝置的工作過程往往會(huì)有諸多問題，比如預(yù)防雷電的效用不顯著。根據(jù)之前供電公司的數(shù)據(jù)，雷害事故占據(jù)配電變壓器事故發(fā)生總數(shù)的三分之一以上，這為未來的相關(guān)建設(shè)工作敲響了警鐘。

三、提高10kV配變防雷可靠性的方法

（1）如期開展調(diào)試和維修。

工作時(shí)的避雷器要綜合線纜維護(hù)與打掃進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)和要求的避雷裝置可以進(jìn)行換代更新。新閥型避雷器工作了一段時(shí)間之后，鑒于避雷裝置本身老舊，它釋放的電壓下降，電阻而變低。當(dāng)它工作時(shí)的頻率所產(chǎn)生的電壓降低到二十千伏特時(shí)，絕緣電阻數(shù)值低于一般標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，一定要更換裝置本身，不然會(huì)致使線路頻繁發(fā)生事故。

（2）避雷裝置的選取一定要和線路額定電壓相契合。

避雷裝置額定電壓比一般設(shè)備額定電壓高，會(huì)讓設(shè)備遭受雷擊，缺乏安全防護(hù)；避雷裝置規(guī)定電壓低于設(shè)備額定電壓。在一般情況之下，過電壓下水平會(huì)因?yàn)楸芾籽b置不斷動(dòng)作引起線路接地跳閘。

四、結(jié)語

配電變壓器的雷害事故一般都是因?yàn)轭A(yù)防雷電上所存在的短板和問題所導(dǎo)致的，特別是對(duì)于接地和低壓一側(cè)預(yù)防雷電存在著諸多問題，要想提升配電變壓器的防雷保護(hù)措施就需要全面的檢查和整頓，因?yàn)檫@方面存在諸多漏洞。對(duì)于加強(qiáng)雷電多發(fā)地區(qū)的技術(shù)管理，就一定可以大面積地減少雷害事故，提升電網(wǎng)的安全工作水平。配電變壓器的防雷措施有許多種，每個(gè)地區(qū)的配電變壓器安裝環(huán)境的實(shí)際情況又有區(qū)別。所以需要從實(shí)際出發(fā)，科學(xué)地選取防雷保護(hù)設(shè)備，并重視和加強(qiáng)配電變壓器的運(yùn)行管理，定能收到效果提升。

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