探討10kv配電變壓器防雷的有效措施

摘 要：在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)10kv配電線路的應(yīng)用非常普遍，保障其能夠安全的運(yùn)行對(duì)用戶的用電質(zhì)量和用戶安全具有重要的意義。其中10kv配電變壓器在運(yùn)行上很大程度會(huì)面臨雷擊的危害，電網(wǎng)企業(yè)可以提高10kv配電變壓器的防雷處理，做好相關(guān)的解決措施，保障配電線路能夠正常的運(yùn)行。本文通過(guò)對(duì)闡述雷擊對(duì)10kv配電網(wǎng)變壓器造成的影響，從而分析在10kv配電變壓器防雷措施中存在的問(wèn)題，進(jìn)一步提出有效的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：10kv配電變壓器；防雷；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.181

配電變壓器在電網(wǎng)的使用中起著電能的轉(zhuǎn)換作用，如果變壓器因雷擊問(wèn)題損壞將直接導(dǎo)致用戶斷電，對(duì)用戶的正常用電造成影響。因此，加強(qiáng)配電變壓器的雷擊預(yù)防措施，保障其能夠穩(wěn)定安全的運(yùn)行，是電網(wǎng)企業(yè)在配電運(yùn)行中急需解決的問(wèn)題。本文以廣西沿海某單位的電路狀況為例，由于沿海地區(qū)氣候變化因素的影響，每年發(fā)生的雷害天氣占1/3，通過(guò)對(duì)10kv配電變壓器防雷措施中存在的問(wèn)題分析，提出有效的降低雷電天氣對(duì)配電變壓器產(chǎn)生影響的措施。

1 廣西沿海地區(qū)10kv配電變壓器雷擊損害原因

廣西沿海地區(qū)地處低緯度，從氣候上講屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，一年之內(nèi)雷雨季時(shí)間較長(zhǎng)，且雷電活動(dòng)極為頻繁，雷電強(qiáng)度較大，極容易對(duì)10kv配電變壓器造成嚴(yán)重影響，阻礙電力的安全運(yùn)行。因此，廣西沿海地區(qū)的10kv配電變壓器的防雷措施十分緊迫，需要電網(wǎng)企業(yè)采取有效的預(yù)防措施。

在近年來(lái)生產(chǎn)設(shè)備部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中，2014年雷暴天氣121天，地閃密度8-52。本單位在2014年內(nèi)，10kv線路發(fā)生的總故障次數(shù)為636次，其中雷擊造成線路配中電變壓器故障的次數(shù)為141次，占據(jù)著線路總故障次數(shù)的22.17%，遭雷擊損害的配電變壓器的現(xiàn)象極為嚴(yán)重。

在10kv配電變壓器的雷擊事故中，雷擊危害一般有直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷是在雷電天氣中云層和大地之間發(fā)生的放電現(xiàn)象，對(duì)任何設(shè)施和設(shè)備造成雷電攻擊。感應(yīng)雷是由于靜電感應(yīng)作用和電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生的雷擊現(xiàn)象，都能夠擊穿電網(wǎng)配電變壓器上的絕緣設(shè)備[1]。

2 10kv配電變壓器防雷中存在的問(wèn)題

2.1 10kv配電變壓器低壓防雷保護(hù)缺失

在電網(wǎng)線路運(yùn)行過(guò)程中，如果10kv配電變壓器低壓防雷保護(hù)缺失，就會(huì)導(dǎo)致雷電流進(jìn)入到配電變壓器時(shí)，就會(huì)對(duì)配電變壓器的電流造成一定程度的影響[2]。威脅到電路的正常運(yùn)行，沖擊電流能夠在高壓繞組上感應(yīng)到應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，對(duì)配電線路的層間絕緣產(chǎn)生危害。

2.2 接地引下線的問(wèn)題

在電力建設(shè)中，接地引下線的長(zhǎng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，致使雷擊電流在電網(wǎng)線路中無(wú)法產(chǎn)生泄流的效果，促使電流在每根引下線中流通，造成線路故障的發(fā)生。在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，接地引下線沒(méi)有經(jīng)過(guò)防腐蝕情況的處理，不但對(duì)其在導(dǎo)流和泄流的功能作用上造成了影響，還降低了接地引下線設(shè)計(jì)的使用期限。

2.3 避雷器地點(diǎn)安裝不合理

在10kv配電變壓器的低壓側(cè)沒(méi)有安裝避雷器進(jìn)行保護(hù)，在運(yùn)行中，可能產(chǎn)生正、逆之間電壓的變換，從而引起配電變壓器的絕緣損壞。

3 10kv配電變壓器防雷的保護(hù)措施

3.1 選擇性能更好的新型材料

在廣西沿海某地區(qū)的10kv配電變壓器的防雷措施中，傳統(tǒng)的材料施工存在著諸多弊端，在接地電阻的效果上不穩(wěn)定，施工費(fèi)用較大，鋼材的性能差容易受到氣候因素的影響，同時(shí)施工操作程序較為復(fù)雜。電網(wǎng)企業(yè)可以采用新型的鍍銅鋼棒材料進(jìn)行有效的解決，其具有地中深層接地電阻穩(wěn)定、金屬材料不易發(fā)生氧化和對(duì)高頻雷電散流能力強(qiáng)的特點(diǎn)。相比傳統(tǒng)的施工材料性能更加優(yōu)越，在接地裝置中擁有良好的防腐能力，制作成本低，能夠提高電網(wǎng)企業(yè)在接地裝置上的綜合效益。

3.2 對(duì)雷電流的幅值進(jìn)行合理的限制

在實(shí)際的電網(wǎng)運(yùn)行中，加設(shè)避雷裝置能夠有效的預(yù)防配網(wǎng)線路受到雷電的襲擊。在配網(wǎng)線路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以實(shí)行在10kv配電變壓器的桿塔之間各加設(shè)一組避雷裝置，并且將之前的配電變壓器互相配合，就能夠有效的將雷電流幅值下降75kv，同時(shí)在配網(wǎng)線路10kv配電變壓器運(yùn)行時(shí)不會(huì)對(duì)絕緣產(chǎn)生威脅[3]。避雷器安裝的過(guò)多將會(huì)對(duì)電網(wǎng)企業(yè)造成成本費(fèi)用浪費(fèi)，經(jīng)科學(xué)設(shè)計(jì)使兩者合理配合，限制雷電流幅值，保障電路運(yùn)行。

3.3 10kv配電變壓器低壓側(cè)的防雷措施和降低接地電阻值

在電網(wǎng)企業(yè)預(yù)防雷電襲擊的保護(hù)措施中，可以在配電變壓器的低壓側(cè)安裝1組避雷器，能夠在雷電發(fā)生時(shí)，在線路中對(duì)雷電波的幅值起到一定的限制作用。在變壓器的接地形式中可以采取放射形接地，選取垂直接地極在巖石或者土層后的地方打入，使其能夠互相結(jié)合增加與大地的接地面積，能夠有效的使雷電流進(jìn)行擴(kuò)散。

3.4 科學(xué)合理的設(shè)置接地引下線

在10kv配電變壓器和避雷器之間的接地引下線可以盡量的縮短，預(yù)防避雷器的殘壓值和電壓降發(fā)生重疊，對(duì)配電的主絕緣造成損害[4]。同時(shí)，應(yīng)該固定好接地引下線，保障地下線的結(jié)構(gòu)固定，做好防腐處理實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

電網(wǎng)企業(yè)經(jīng)過(guò)對(duì)本單位在10kv配電變壓器的雷擊事故中，對(duì)引發(fā)故障的原因進(jìn)行分析、研究，采取了有效的防雷措施，有效的降低了雷擊產(chǎn)生的故障幾率。據(jù)生產(chǎn)設(shè)備部門統(tǒng)計(jì)，2015年雷暴天氣101天，地閃密度7.87。本單位在2015年10kv線路的運(yùn)行中，總跳閘次數(shù)為474次，由雷擊造成的線路故障為98次，占總故障次數(shù)的20.68%。較之去年的相比雷擊配電變壓器故障有了明顯改善。加強(qiáng)配電線路的管理和提出有效的預(yù)防措施，提高10kv配電變壓器的防雷水平，對(duì)存在的隱患和故障進(jìn)行系統(tǒng)的排查，減少雷擊事故，保障10kv配電變壓器的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]王超.配電網(wǎng)典型設(shè)備防雷措施[J].農(nóng)村電氣化，2013，（02）：17-18.

[2]喇元，胡賢德，彭發(fā)東等.10kv配電網(wǎng)防雷技術(shù)研究出處[J].能源工程，2013（04）：16-19.

[3]王桂蘭.農(nóng)村配電網(wǎng)運(yùn)行的防雷電安全技術(shù)分析出處[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)：中旬刊，2013（07）：134-135.

[4]余志佳，蘇華.10kv配電網(wǎng)防雷技術(shù)應(yīng)用及改進(jìn)研究出處[J].科學(xué)之友：下，2013（12）：22-23.

作者簡(jiǎn)介：蔣宇貴（1965-），男，廣西桂平人，助理工程師，研究方向：電力工程技術(shù)。