配电干式变压器防雷措施分析
为了防止雷电波对配电干式变压器的破坏，保证配电干式变压器的安全运行，介绍了配电干式变压器防雷措施的应用，提高了配电干式变压器的防雷水平。前言中有2400个县级农村电网和280个城市电网，配电干式变压器达到百万台。另外，中地大物博，雷暴日多。如华南部分地区，年雷暴日高达100 ~ 130天，配电干式变压器被雷电波破坏严重，不仅给供电企业带来巨大的经济损失，而且严重影响供电的可靠性。因此，为了防止雷电波损坏配电干式变压器，保证其安全运行，有必要对配电干式变压器的防雷措施进行逐一分析，以便有选择地采取适当的防雷措施。2配电干式变压器的防雷措施(1)避雷器安装在配电干式变压器的高压侧。根据SD J7-79 《电力设备过电压保护设计技术规程》:‘配电干式变压器高压侧应有避雷器保护，避雷器接地线应与干式变压器低压侧中性点和干式变压器金属外壳三点接地。’这也是部颁DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》推荐的防雷措施。然而，大量的研究和运行经验表明，只有在避雷器用于保护高压侧时，在雷电波的作用下仍存在损坏现象。一般地区的年损坏率为1，许多雷区高达约5，有些地区在100个雷暴日有极强的闪电活动，年损坏率高达约50。主要原因是雷电波侵入配电干式变压器高压侧绕组引起的正反转换过电压。正向和反向转换过电压的机理如下：反向转换过电压。也就是说，当雷电波从3 ~ 10 kV侧侵入，引起避雷器动作时，大量冲击电流流过接地电阻，产生压降，作用于低压绕组中性点，使中性点电位上升。低压线路相对较长时，低压线路相当于波阻抗接地。因此，在中性点电位的作用下，大的冲击电流流过低压绕组，流过三相绕组的冲击电流方向相同，大小相等，它们产生的磁通根据干式变压器的匝数比在高压绕组中感应出极高的脉冲电位。三相脉冲电位方向相同，幅度相等。由于高压绕组呈星形连接，中性点不接地，所以高压绕组中有脉冲电位，但没有冲击电流。冲击电流只在低压绕组中流动，高压绕组中没有相应的冲击电流来平衡。因此，低压绕组中的所有冲击电流都成为励磁电流，产生大的零序磁通，在高压侧感应出高电位。由于高压绕组出口端的电位由避雷器的剩余电压固定，感应电位沿绕组分布，在中性点处幅值较大。所以中性点绝缘容易击穿。同时层间和匝间的电位梯度也相应增大，可能导致其他部位层间和匝间绝缘击穿。这种过电压先先是由高压来波引起的，然后由低压电磁感应到高压绕组，通常称为逆变换。正变换过电压。所谓正向转换过电压是指当雷电波从低压线路侵入时，冲击电流通过配电干式变压器的低压绕组，该冲击电流还根据匝数比在高压绕组上产生感应电动势，大大提高了高压侧的中性点电位，增加了高压侧和低压侧之间的电压梯度 #p#分页标题#e#
运行经验和实验研究表明，只有在绝缘良好的配电干式变压器高压侧安装避雷器时，才会发生正反向转换过电压引起的雷击损坏事故。这是因为安装在高压侧的避雷器对正向或反向过电压不起作用。正反转换过电压作用下的层间梯度与干式变压器匝数成正比，与绕组分布有关。绕组的头端、中部和端部可能会损坏，但端部更危险。在低压侧增加避雷器，可以将正向和反向转换过电压限制在一定范围内。(3)高低压侧分别接地。这种保护方式的接线是高压侧避雷器单先接地，低压侧不装避雷器，低压侧中性点与干式变压器金属外壳连接在一起，与高压侧接地分开接地。研究表明，该保护方法利用大地对雷电波的衰减作用，可以基本消除逆变换过电压，而当低压侧接地电阻由10降至2.5时，高压侧的正变换过电压可以降低40%左右。如果低压侧接地体处理得当，可以消除正向转换过电压。这种保护方式简单经济，但对低压侧接地电阻要求较高，具有一定的推广价值。配电干式变压器有多种防雷措施。除上述外，配电干式变压器的铁芯上还安装有平衡绕组，以抑制正向和反向转换过电压；在干式配电变压器中安装金属氧化物避雷器等。3配电干式变压器防雷措施的应用通过以上分析可以看出，各种防雷措施各有特点，各地应根据雷暴日雷电活动强度合理选择合适的防雷措施。(1)在平原等少数雷区，配电干式变压器年损坏率较低，只能在配电干式变压器高压侧安装避雷器。(2)一般雷电天气，建议在配电干式变压器的高低压侧均安装避雷器。(3)在许多雷场，单先采取某种防雷措施往往是无效的。应采取综合防雷措施，即安装在高压侧的避雷器单先接地，低压侧避雷器、低压侧中性点和干式变压器金属外壳连接在一起单先接地。(4)在重雷区，特别是配电干式变压器年损坏率高的地区，在综合防雷措施未收到良好的防雷效果后，根据技术经济比较，应在配电干式变压器的铁芯上安装平衡绕组(即采用新的避雷器)，或在配电干式变压器中安装平衡绕组。
变压器内部安装金属氧化物避雷器。4 结论 配电干式变压器的防雷措施多种多样，各地配电干式变压器安装地点实际情况又不尽相同。因地制宜，合理地选择防雷保护措施，并重视和加强配电干式变压器的运行管理，定能收到提高配电干式变压器防雷保护的效果。 来源：中电力资料网
