配變高低壓側防雷系統研究

根據多年來從事變電運行管理工作的經驗表明。農村電力系統的雷害事故約占整個電力系統全部雷害事故的80％以上，特別是山區更為嚴重，可達90％以上。因此，農網改造中必須強調農村電力網的防雷保護工作，這樣才能保證**供電，提高農村電力網的供電可靠性。

1高壓側安裝避霄器

農村電力網改造過程中，對于配電變壓器10kV側應裝設金屬氧化物避雷器，要求越靠近變壓器安裝，保護效果越好，一般要求裝設在跌落熔斷器內側。必須使避雷器的殘壓小于配電變壓器的耐壓，才有效地對配電變壓器起到保護作用。避雷器的接地端點應直接接在配電變壓器的金屬外殼上。不允許將避雷器經引下線自行獨立接地。

這是因為避雷器的殘壓只有17kV～50kV。即其沖擊下的等值電阻不過為3．4Ω~10Ω。但是一個獨立接地的接地電阻可能為10Ω左右，農村山區甚至為更大，那么，當雷電流流過時電位可能比較高，若是避雷器獨立接地，則這兩者是疊加后再加到變壓器上的，可能導致變壓器絕緣損壞。若是將避雷器接地端點直接接在變壓器金屬外殼上，則電位就不作用在變壓器的絕緣上，于是變壓器的絕緣就比較**了。但這時變壓器金屬外殼的電位將很高(等于IR)，可能發生由變壓器金屬外殼向低壓側的逆變電壓，故此必須將低壓側的中性點也連接在變壓器的金屬外殼上。

這種接法叫三點(高壓避雷器的接地端點、低壓繞組的中性點、以及變壓器的金屬外殼)聯合接地。當變壓器容量在100kVA及以上時，接地電阻應盡可能降低到4Ω以下；當變壓器容量小于100kVA時，接地電阻達到10Ω以下即可。當三點連接在一起接地時，高壓側落雷，避雷器放電時，變壓器絕緣上所承受的即是避雷器的殘壓，而接地裝置上的電壓降并沒有作用在變壓器的絕緣上，這樣對變壓器保護是有利的，能減少高低壓繞組間的高壓繞組對變壓器金屬外殼之間發生絕緣擊穿的危險。為了防止變壓器低壓側中性點電位瞬間升高對用戶**的影響，可以在靠近用戶的地方加裝輔助接地線(重復接地)。

　　這樣保護的變壓器在運行中還會有一些雷害事故。這是由于一般配電變壓器未在低壓側裝設低壓避雷器的緣故，這時不僅會發生低壓側的損壞，也會發生高壓側的損壞。其損壞機理有三：

(1)雷直擊低壓線路或低壓線路遭受感應雷，使低壓側絕緣損壞。

(2)低壓側受雷擊使高壓側絕緣損壞，這是因為此時通過電磁耦合，在高壓側繞組也會出現與變壓器變比成正比的過電壓(正變換過程)，由于高壓側絕緣的裕度比低壓側小，所以可能造成高壓側絕緣損壞。

(3)雷直擊高壓線路或高壓線路遭受感應雷，此時避雷器動作，在接地電阻上產生壓降。這一壓降將作用在低壓側中性點上，而低壓側出線，此時相當于經導線波阻接地，因此接地線上產生的高電位的絕大部分都加在低壓側出線上了。

2同時在低壓側安裝避霄器

為了解決以上問題，可以在低壓側加裝低壓避雷器。有了低壓避雷器，就能限制出現在低壓繞組兩端的過電壓值，一般能在正、反變換過程中保護高壓繞組。特別是在高海拔地區，雷電多半在半山坡中活動，有時比電力線路還低，運行中往往由于低壓側落雷或反變換波的影響，容易造成配電變壓器的絕緣擊穿事故，所以農村山區的配電變壓器在設計中和安裝施工中，要求在配電變壓器低壓出線側安裝一組擊穿保險器或低壓避雷器，用來保護變壓器的次級繞組，還能保護當過電壓波及低壓繞組時，不致使高壓繞組絕緣損壞。

可見，在低壓側裝設低壓避雷器或擊穿保險器是必要的，特別是在農村多雷地區更為重要。在運行中的配電變壓器有時遭到雷擊后，變壓器內匝間絕緣擊穿只是局部放電，但還能勉強繼續運行，過一段時間后故障擴大，被迫停止運行。這就是在雷雨時變壓器絕緣局部被擊穿，而在良好晴朗的天氣中故障擴大后導致的事故，往往容易給人造成錯覺，認為并非由于雷擊損壞。