配電變壓器及配電線路設(shè)備防雷電襲擊的保護(hù)措施

楊衍

[摘 要]雷電對(duì)電力設(shè)備有很大的危害性，配電網(wǎng)防雷的目的是使線路的雷害跳閘次數(shù)減少到最低限度、配電線路設(shè)備損害幾率最小。根據(jù)這一要求，文中概述了如何防止配電變壓器及配電線路設(shè)備遭受雷電襲擊的措施。

[關(guān)鍵詞]配電變壓器；電線路設(shè)備；防雷電

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）17-0015-01

1.配電變壓器的防雷電措施

1.1.高壓側(cè)防雷電措施

在配電變壓器高壓側(cè)（3～10 kV）應(yīng)安裝避雷器或避雷器金屬氧化物避雷器。特殊情況下，還可采用兩相閥型避雷器保護(hù)相空間或相空間。閥式避雷器可更換為管式。為了避免變壓器的絕緣保護(hù)效果和保護(hù)裝置的剩余電壓應(yīng)靠近變壓器，保護(hù)裝置連接。如圖1所示。為了有效地防止雷電電流形成壓降和避雷器殘余壓阻現(xiàn)象的出現(xiàn)，在絕緣子、避雷器和變壓器的外殼上，只存在于閥型避雷器高壓側(cè)的剩余電壓中。但是當(dāng)接地體和接地線壓降的電位時(shí)，可使配電變壓器電位升高，造成反向放電。因此在連接過程中，需要保證在同一平面內(nèi)的變壓器殼的中性點(diǎn)。

1.2.低壓側(cè)防雷電措施

配電變壓器高壓側(cè)被損害有很大一部分是低壓側(cè)造成的，具體原因?yàn)椋喝糇儔浩鞯?～10 kV側(cè)發(fā)生落雷，相應(yīng)的閥型避雷裝置立即啟動(dòng)，會(huì)在接地電阻中生成壓降，記為I=5 kA和R=7Ω，代入U(xiǎn)=IR計(jì)算可得此時(shí)的壓降數(shù)值為35 kV。在此時(shí)幾乎所有壓降都作用于低壓繞組中。由于受到電磁感應(yīng)作用，高壓繞組中將產(chǎn)生較大的電壓，電壓的數(shù)值符合變壓比特性。比如對(duì)于10/0.38 kV的配電變壓器而言，其變壓比數(shù)值26，通過計(jì)算可得該變壓器的瞬時(shí)沖擊電壓值可達(dá)910 kV。由于對(duì)實(shí)際的潛在的固定的避雷器，價(jià)值可以通過變壓器繞組瞬時(shí)脈沖電壓計(jì)算出口端的變壓器高壓側(cè)，沿區(qū)域內(nèi)中性點(diǎn)電位分布均勻的電位達(dá)到峰值，可以直接打穿絕緣。另外此時(shí)的匝間電壓也較大，同樣具有擊穿的危險(xiǎn)。如果配電變壓器的低壓側(cè)發(fā)生雷電沖擊電壓時(shí)，電壓比根據(jù)高壓側(cè)的影響。與高壓相比，低壓側(cè)的絕緣裕度較大，因此可能會(huì)使高壓絕緣擊穿。所以無論是閃電發(fā)生在哪邊，有絕緣擊穿可能?？砂凑?qǐng)D1的接線方式設(shè)置防雷保護(hù)，以此有效限制低壓繞組中的高電壓，進(jìn)而起到保護(hù)變壓器的作用。對(duì)于35/0.4 k型變壓器，高壓側(cè)與低壓側(cè)都應(yīng)設(shè)置避雷裝置。

2.配電線路設(shè)備防雷電措施

2.1.開關(guān)防雷電措施

電網(wǎng)運(yùn)行防雷柱上開關(guān)，6～10kV電力系統(tǒng)安裝的柱上開關(guān)，配電網(wǎng)運(yùn)行方式確保靈活性，提高供電的可靠性起著很大的作用，但往往忽視了交換機(jī)配備在柱和一些刀開關(guān)的防雷措施未安裝防雷保護(hù)，或只在開關(guān)避雷器保護(hù)的一面，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，會(huì)產(chǎn)生閃電的全反射，雷擊事故在開關(guān)設(shè)備的損壞，發(fā)生因此，防雷開關(guān)設(shè)備本身是配電線路的防雷保護(hù)是非常重要的一部分的開關(guān)或開關(guān)應(yīng)安裝在避雷器兩側(cè)的保護(hù)，可以避免在避雷器的缺陷。

2.2.線路防雷電具體方法

對(duì) 3～10KV 的架空配電線路，它們的絕緣通常只有一個(gè)針式絕緣子，比35KV 線路要低得多，如果裝設(shè)避雷線反而容易造成反擊，不如不裝避雷線。4.235KV 及以下的線路的防雷，是使用鋼筋混凝土電桿的自然接地和中性點(diǎn)非直接接地。同時(shí)自動(dòng)重合閘功能也是非常重要的，重合閘成功率50% ～ 80%。在35kV及以下線路適當(dāng)加強(qiáng)絕緣良好，所以在一些防雷、電源情況尚不能滿足安全要求，與絕緣水平條件。在機(jī)械強(qiáng)度高的條件下，用瓷臂來改善保溫是一種很好的方法。在一些木材較多的地區(qū)，也采用木橫擔(dān)、充分利用木材本身的加強(qiáng)絕緣的沖擊強(qiáng)度。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，消弧線圈能使單相接地電弧熄滅。塔線110KV以下的絕緣薄弱，所以僅僅通過架設(shè)避雷線的有效方法是不明顯的，它必須伴隨著消弧線圈。在個(gè)別絕緣線的弱點(diǎn)，和變電所線路的避雷器避雷器，當(dāng)避雷器間隙擊穿，雷電流放電到地面，電源頻率切割，從而避免了線路跳閘事故。

2.3.電能表如何防雷電

在雷暴區(qū)或易襲擊的地區(qū)，直接與架空線路的電能表，應(yīng)安裝在金屬氧化物避雷器（MOA）的防雷保護(hù)。在雷雨期間，配電網(wǎng)的運(yùn)行和管理，經(jīng)常遇到雷電、線路開關(guān)跳閘造成的，對(duì)用戶和我國(guó)配電管理帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失、供電可靠性指標(biāo)的影響，供電質(zhì)量服務(wù)工作相對(duì)被動(dòng)。但是，雷電活動(dòng)具有一定的選擇性，有些地方往往被雷電擊中，通常被稱為雷電活動(dòng)的容易擊中的點(diǎn)。每個(gè)區(qū)域都有一些很容易達(dá)到的點(diǎn)，只要仔細(xì)分析歷史記錄，對(duì)照雷電活動(dòng)規(guī)律，總是可以找到的。

3.接地問題

3.1.關(guān)于配電線路絕緣子接地問題

在雷電效應(yīng)中容易出現(xiàn)絕緣子故障引起的配電線路、配電線路的故障，并通過提高配電線路的絕緣水平，可以進(jìn)行配電線路的有效防雷工作。首先，要沿著線路調(diào)查，裸線配電線路容易受到雷擊故障這些可以更換，電線絕緣層的電線，提高絕緣水平，也可以增加絕緣層的數(shù)量，更換絕緣模型更有效，提高絕緣層和其他方法，以提高配電線路的雷電電流的影響，減少對(duì)雷擊閃絡(luò)現(xiàn)象的線路，從而提高供電和配電線路的可靠性。

3.2.架空線路絕緣子鐵腳接地問題

據(jù)統(tǒng)計(jì)，避雷線在配電線路上有62%架空配電線路。因此防雷保護(hù)的架空線路，是提高架空配電線路防雷措施的關(guān)鍵。主要來自以下幾個(gè)方面。對(duì)避雷器安裝在架空配電線路上，特別是在空曠地區(qū)，周邊地區(qū)沒有高層建筑，避雷器安裝數(shù)量的增加，提高了配電線路的防雷水平。此外避雷器長(zhǎng)期使用一些配電線路，及時(shí)檢查更換的合適，因?yàn)楸芾灼髟谑褂眠^程中容易出現(xiàn)老化時(shí)間較長(zhǎng)的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了配電線路的防雷水平，避雷器安裝時(shí)應(yīng)盡量選擇氧化鋅、氧化鋅避雷器的避雷器維護(hù)，很少出現(xiàn)故障，對(duì)提高架空配電線路的防雷水平有重要作用。在配電線路避雷器的安裝，防雷及防雷設(shè)備，主要原理是防雷設(shè)備將雷電流到地面，避免或減少雷擊電流流入配電線路運(yùn)行影響的配電線路，在雷電流的過程中，將通過網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)的電阻會(huì)對(duì)地球的雷電流傳入的效率有直接的影響，為了提高配電線路防雷水平應(yīng)該降低接地電阻增大電流的傳輸速度，同時(shí)，要注意的分配執(zhí)行線連接到一個(gè)材料的質(zhì)量性能，一方面要降低配電線路的接地電阻，對(duì)降低土壤的電阻增加，另一方面對(duì)雷電流導(dǎo)入提高配電線路耐雷水平，降低雷擊的配電線路的影響。

4.結(jié)語

在雷雨期間，配電設(shè)備和線路會(huì)出現(xiàn)故障，并給人們的生產(chǎn)和生活帶來不便。為保證供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，消除了外部因素對(duì)造成的干擾，必須對(duì)配電變壓器和輸電線路的防雷保護(hù)給予高度重視。通過總結(jié)當(dāng)?shù)氐睦纂娀顒?dòng)規(guī)律，結(jié)合線路連接方式的實(shí)際情況，針對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)制定和相應(yīng)的防雷措施，加強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)行與管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在的安全隱患，從而有效地防止雷擊損壞。

參考文獻(xiàn)：

[1]金光哲.10 kV配電線路防雷保護(hù)措施探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014，（32）：126-127.

[2]黃國(guó)忠.淺談配電變壓器及配電線路設(shè)備防雷保護(hù)方式[J].黑龍江科技信息，2013，（26）：124-125.

[3]穆星亮.電力系統(tǒng)配網(wǎng)設(shè)備防雷保護(hù)研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（2）：162-163.