干式變壓器如何防雷

過去，配電變壓器的雷擊損壞被簡(jiǎn)單地認(rèn)為是雷電波進(jìn)入高壓繞組造成的。其實(shí)這種理解是片面的。理論分析和實(shí)際測(cè)試表明，配電變壓器雷擊事故的主要原因是配電系統(tǒng)遭受雷擊損壞時(shí)產(chǎn)生的“正負(fù)轉(zhuǎn)換”過電壓，尤其是反向轉(zhuǎn)換過電壓。本文分析了正反向轉(zhuǎn)換過電壓的發(fā)展過程，并對(duì)配電變壓器的防雷進(jìn)行了探討。1正負(fù)轉(zhuǎn)換過電壓1.1正轉(zhuǎn)換過電壓低壓側(cè)線路遭雷擊時(shí)，雷電流侵入低壓繞組，通過中性點(diǎn)接地裝置進(jìn)入大地，接地電流Ijd在接地電阻Rjd上產(chǎn)生壓降。這個(gè)電壓降使得低壓側(cè)的中性點(diǎn)電位急劇上升。低壓繞組出現(xiàn)過電壓，危及低壓繞組。同時(shí)，該電壓通過高低壓繞組的電磁感應(yīng)上升到高壓側(cè)，并與高壓繞組的相電壓重疊，導(dǎo)致高壓繞組中危險(xiǎn)的過電壓。這種低壓繞組遭受雷電過電壓并通過電磁感應(yīng)向高壓側(cè)轉(zhuǎn)換而引起高壓繞組過電壓的現(xiàn)象稱為“正轉(zhuǎn)換”過電壓。1.2逆變換過電壓高壓線路遭雷擊時(shí)，雷電流通過高壓側(cè)避雷器排入大地，接地電流Ijd在接地電阻Rjd上產(chǎn)生壓降。這個(gè)壓降作用在低壓側(cè)的中性點(diǎn)上，此時(shí)低壓側(cè)的出線相當(dāng)于通過電阻接地，所以大部分電壓施加在低壓繞組上。電磁感應(yīng)后，電壓降以可變比例上升到高壓側(cè)，疊加在高壓繞組的相電壓上，造成高壓繞組過電壓和擊穿事故。這種高壓側(cè)被雷電擊中，作用于低壓側(cè)，然后通過電磁感應(yīng)向高壓側(cè)變換，引起高壓繞組過電壓的現(xiàn)象稱為“逆變換過電壓”。2干式變壓器不同接線對(duì)正負(fù)轉(zhuǎn)換過電壓的影響2.1 Yzn11接線。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)線路遭雷擊時(shí)，雷電流進(jìn)入低壓側(cè)的兩個(gè)“半繞組”，大小相同，方向相反，每個(gè)鐵心柱上的磁通量正好相互抵消，因此不會(huì)在高壓繞組中產(chǎn)生正轉(zhuǎn)換過電壓。高壓側(cè)線路遭雷擊時(shí)，實(shí)際上由于干式變壓器的結(jié)構(gòu)和漏磁，磁路是不對(duì)稱的，所以磁通不能完全抵消，正負(fù)轉(zhuǎn)換過電壓仍然存在，但很小，可以認(rèn)為有很好的防雷效果。2.2 Yyn0接線干式變壓器是內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)接線。它有很多優(yōu)點(diǎn)：(1)能在正常時(shí)間內(nèi)保持各相電壓不變，可提供380/220V兩種不同的電壓，滿足用戶需求；發(fā)生單相接地短路時(shí)，可以避免其他兩相的電壓；可以避免高壓跑低壓側(cè)的危險(xiǎn)。因此，配電網(wǎng)中幾乎所有的配電變壓器都采用這種連接方式。3 Yyn0接線配電變壓器防雷3.1避雷器安裝在高壓側(cè)，防止雷電過電壓。3.1.1在配電變壓器高壓側(cè)安裝避雷器，可有效防止高壓側(cè)線路遇雷時(shí)雷電波侵入損壞配電變壓器。在工程中，F(xiàn)S-10閥式避雷器通常安裝在配電變壓器的高壓側(cè)。3.1.2避雷器安裝在高壓側(cè)后。避雷器的接地線應(yīng)與干式變壓器外殼和低壓側(cè)中性點(diǎn)連接并一起接地，以充分發(fā)揮避雷器的限壓功能，防止反向閃絡(luò)。3.2避雷器安裝在低壓側(cè)，以限制 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

即避雷器的接地引下線、配電干式變壓器的金屬外殼、低壓側(cè)中性點(diǎn)連接在一起，再與接地裝置連接在一起。4.3在許多雷區(qū)的干式變壓器低壓側(cè)出口處應(yīng)安裝一套低壓避雷器。5接地裝置的安裝接地裝置的安裝質(zhì)量決定了配電干式變壓器的防雷裝置能否起到良好的保護(hù)作用。因此，接地可靠，符合技術(shù)規(guī)范，可以很好地起到分流和保護(hù)干式變壓器的作用。5.1高低壓側(cè)避雷器接地線、配電變壓器外殼和低壓側(cè)中性點(diǎn)應(yīng)接在一起接地(中性點(diǎn)不接地時(shí)，中性點(diǎn)對(duì)地應(yīng)裝設(shè)擊穿熔斷器)5.2接地電阻應(yīng)符合規(guī)定要求。對(duì)于100千伏安以上的配電變壓器，RJD4；每臺(tái)機(jī)組至少三處重復(fù)接地，每處RJD10。100kVA以下配電變壓器rjd10；每臺(tái)機(jī)組至少三處重復(fù)接地，每處RJD應(yīng)小于或等于30。5.3避雷器接地引下線(即與配電變壓器外殼的連接)越短越好。即使接地線長(zhǎng)度為0.6m，其電感l(wèi)也在1mH左右，當(dāng)雷電波陡度di/dt=10kA/s不大時(shí)，接地線上的電壓降將達(dá)到Ldi/dt10kV。它與避雷器的剩余電壓重疊，作用于配電變壓器的絕緣，會(huì)大大加劇破壞性。因此，對(duì)于高壓側(cè)，避雷器應(yīng)安裝在高壓降熔斷器的下端。這樣既可以減少接地線的長(zhǎng)度，又給避雷器安裝的預(yù)試驗(yàn)帶來方便(取下跌落式熔斷器，采取安全措施，不會(huì)影響高壓線的運(yùn)行)；其次，當(dāng)避雷器質(zhì)量差，放電不能滅弧時(shí)，工頻續(xù)流使高壓跌落熔斷器熔斷，熔管自動(dòng)跌落，可以避免對(duì)高壓線路供電的影響，降低線路跳閘率。結(jié)論從以上分析可以看出，配電變壓器低壓側(cè)安裝避雷器是必要的，這也是我們之前認(rèn)識(shí)的一個(gè)不足。配電干式變壓器低壓側(cè)安裝避雷器對(duì)降低事故跳閘率、提高供電可靠性具有重要意義。因此，做好農(nóng)村配電變壓器的防雷工作，不僅具有直接的經(jīng)濟(jì)效益，而且具有巨大的社會(huì)效益。