变压器的防雷技术
配电变压器防雷方式
. 23
2
雷电危害电气设备的方式
雷电入侵波。 由于雷击在架空线的导线上，雷电流沿着线路 迅速移动产生的冲击电压成为入侵波。入侵波电压 高达几十万伏。
. 2 1 直击雷
在大气中带有电荷的雷云对地电压高达几十亿 伏。当雷云对地面突出物的电场强度达到空气的击 穿强度时产生的放电现象称为直击雷。经验证实: 任何遭到直击雷侵袭的设施或设备， 很少免遭其害。 . 2 2 感应雷 由于产生的机理不同又分为静电感应和电磁感
产 品与应用
配 电变压器 防雷方式
翁治江
( 佛山顺德供电局，顺德 528300 )
摘要 由于雷击过电压、正逆变换过电压等因素，配电变压器的雷击损坏率一直很高，低压 设备因雷击损坏的情况严重。本文通过对雷电损坏设备的机理分析，以 及对多种接地防雷方式的 优缺点进行分析比较，同时提出一种利用绕组绕接方式消除变换过电压的防雷方式，供广大电力 人员参考。 关键词: 配电变压器; 防雷保护; 接地电陌 过电压
图3
这种方式为一种新型的接线方式， 199 年通 在 3
过广东电力局鉴定，在广东省、江西省地区采用。 这种方式的特点是高压侧避雷器接地点与低压侧避 雷器接地点分别接到独立地网，利用大地电场分布
对雷 电波的衰减作用消除变换过 电压。
优点: 这种接线方式的主要特点是在低压侧通 过绕组接线方式的变换，使接地电阻的电压在同一 铁心引起两个相反的磁势，并互相抵消，从而不能 变换到高压侧，有效地防止了变换过电压。同时， 变压器外壳与高、低压避雷器接地端连接在一起， 使雷击避雷器击穿后施加在变压器主绝缘的电压只 是避雷器的残压，有效地保护了变压器。
优点: 能有效的防止雷击变换过电压。高压侧 的雷电波不能从接地点和低压网，接地网之间
变压器防雷保护的原理
变压器防雷保护的原理变压器防雷保护的原理主要包括以下几个方面：1. 雷电的形成和特点：雷电是一种高能量、高电压、高电流的自然现象，诱发雷电的主要因素有电荷分离、电场强度、空间倾斜等。
雷电具有爆发性、瞬态性和高频性的特点，可能导致设备损坏、火灾和人员伤亡。
2. 变压器的特点：变压器是电能传输和变换的重要设备，主要由高压线圈、低压线圈和铁芯组成。
当雷电击中变压器时，可能导致线圈绝缘破坏、瞬态电压过高、电涌等问题，从而对设备造成严重损坏。
3. 防雷保护的原则：变压器的防雷保护主要遵循两个原则，一是尽量减小雷电对变压器的直接冲击，二是将雷电产生的过电压和过电流引导到接地或绝缘地。
4. 防雷保护装置：为了实现变压器的防雷保护，通常会采用以下装置：（1）避雷针：避雷针是用于引导雷电放电的导体杆状物，通常安装在变压器上方的高处。
避雷针通过尖端放电，将雷电引导到地面，从而减小雷电直接击中变压器的可能性。
（2）避雷器：避雷器是一种用于限制过电压的装置，主要由外壳、电极和电阻组成。
当过电压到达设定值时，避雷器会自动分流，将过电压引入地线，从而保护变压器不受损。
（3）避雷接地：避雷接地是将过电压引入地线的过程，通常通过铜棒或铜带将避雷器接地。
合理的接地系统可以提供低阻抗路径，将过电压平稳地导入地下，从而降低雷电对变压器的伤害。
（4）电涌保护装置：电涌保护装置主要用于限制过电流，通常通过金属氧化物压敏电阻等元件实现。
当电涌产生时，电涌保护装置会迅速导通，将电涌分流到地线，保护变压器免受电涌损害。
5. 防雷保护系统的建立：为了实现变压器的全面防雷保护，需要建立完整的防雷保护系统。
这个系统包括避雷针、避雷器、避雷接地系统、电涌保护装置等组成，通过合理的布局和接地设计，将雷电产生的过电压和过电流有效地引导到地下。
总结起来，变压器防雷保护的原理是通过引导和限制雷电产生的过电压和过电流，以减小雷电对变压器的直接冲击。
通过合理的布局和接地系统的建立，可以提供低阻抗路径，将雷电平稳地导入地下，从而保护变压器免受雷电的损害。
变压器防雷安全措施
变压器防雷安全措施变压器是电力系统中重要的电气设备，用于变换电能的电压，为各类设备提供稳定的电能。
然而，在雷电活动频繁的地区或季节，变压器容易受到雷电的攻击，造成设备损坏和人员伤害。
因此，为了确保变压器的安全运转，必须采取一系列的防雷措施。
本文将就变压器防雷安全措施展开讨论，以期为用户提供参考。
一、变压器防雷安全现状众所周知，雷电对建筑物和设备造成的破坏是不可低估的。
在变压器防雷危害方面，主要表现为以下几方面：1. 直击破坏：当雷电直接击中变压器，电荷通过设备内部电线电缆等媒介导致设备内部元器件损坏，从而影响设备的使用寿命和性能。
2. 感应破坏：当雷电附近放电时，会在电路中产生一定的感应电流和感应电压，从而影响变压器的性能。
3. 绝缘破坏：在雷电活动过程中，电荷会产生静电场，电场强度高于设备的绝缘强度，从而形成绝缘损坏，影响设备的使用寿命和性能。
二、变压器防雷安全措施1. 绝缘防护绝缘防护是变压器防雷的重要措施。
变压器应选用具有良好绝缘性能的材料，如由石英砂和树脂等材料制作的绝缘支撑。
另外，变压器的绝缘导体应严格符合规范标准，且必须与大地电位隔离。
2. 接地保护接地保护是遏制雷击干扰和低频干扰的有效技术措施。
变压器的导体必须接地保护，以保证设备处于电场均衡状态。
接地保护可以使用“屏蔽接地”或“直接接地”方法。
屏蔽接地是将变压器导体接入屏蔽装置，从而防止电磁波的干扰；而直接接地是将变压器导体直接接入大地，从而达到放电保护的目的。
3. 避雷针保护避雷针是一种用于防止雷击损害的重要设备。
避雷针通常安装在变压器上方，当雷电击中避雷针时，会在避雷针与大地间形成针间电位差，进而将雷电引至大地。
这样就可以防止雷电直接攻击变压器，减少设备的损坏率。
4. 闪络器保护闪络器也是变压器保护的一种重要技术措施。
当雷电产生时，闪络器能够迅速放电，将问题区域的电荷导向大地，从而遏制雷击干扰。
闪络器的选择应符合设备要求，并定期进行检查和维护。
变压器防雷接地标准
变压器防雷接地标准变压器在电力系统中扮演着至关重要的角色，它们用于改变电压的大小，以便在输电过程中能够有效地传输电能。
然而，由于电力系统所处的环境和条件的复杂性，变压器往往会受到雷击的影响，因此需要采取一定的防雷措施，其中接地标准就显得尤为重要。
首先，变压器的防雷接地标准需要符合国家规定的相关标准，比如《变压器防雷接地技术规范》（GB 50150-2006）等文件。
这些标准规定了变压器防雷接地的具体要求，包括接地电阻的要求、接地装置的选用、接地导体的敷设等方面。
只有严格按照这些标准进行设计和施工，才能保证变压器在雷电天气下的安全运行。
其次，变压器防雷接地标准需要考虑到实际的使用环境和条件。
不同地区的雷电活动频率和强度都有所不同，因此在设计防雷接地系统时，需要根据当地的气候条件和雷电活动情况进行合理的选择和设计。
同时，还需要考虑到变压器所处的地理位置、土壤电阻率、接地极的数量和布局等因素，以确保接地系统的有效性和可靠性。
此外，变压器防雷接地标准还需要注重接地系统的维护和检测。
接地系统一旦建成投运，就需要定期进行检测和维护，以确保其良好的接地状态。
定期测量接地电阻，及时清除接地装置周围的杂草和杂物，保证接地导体的通畅性，都是非常重要的工作。
只有做好了这些工作，才能保证变压器在雷电天气下的安全运行。
总的来说，变压器防雷接地标准是保证变压器在雷电天气下安全运行的重要保障。
只有严格按照国家规定的标准进行设计、施工和维护，才能有效地保护变压器免受雷击的影响，确保电力系统的安全稳定运行。
因此，在变压器的设计、建设和运行过程中，必须高度重视防雷接地标准的执行，确保其符合国家规定并能够满足实际的使用需求。
变压器防雷措施和接地要求
变压器防雷措施和接地要求变压器据不完全统计，年平均雷暴日数在35~45的地区，10kv级配电变压器被雷击损坏率大约占配变总数4%~10%。
损坏的主要原因是变压器装设的避雷器和接地引下线不妥而造成的。
如；①变压器高压侧避雷器利用支架作接地引下线；②变压器中性点、高、低压侧避雷器分别接地；③避雷器未作预防性试验；④接地引下线截面过小及引线过长等。
1.杆上变压器防火维护⑴容量在100kva以上的变压器，高压侧一般采用三个阀型避雷器作保护；50~100kva的变压器，一般采用两个阀型避雷器和一个保护间隙（又称火花或角形间隙），也有采用三个阀型避雷器作保护；50kva以下的变压器，一般采用角形间隙，或两个阀型避雷器和一个角形间隙作保护。
高压两端装设避雷器，能够有效率避免高压两端线路示现时雷电波袭入而损毁变压器。
工程中常在配变10kv高压两端装设fs―10型阀型避雷器高压侧装设避雷器后，避雷器接地线应与变压器外壳及低压侧中性点连接后共同接地，以充分发挥避雷器限压作用和防止逆闪络。
（中性点不接地运行时，在中性点对地加装击穿保护间隙）。
⑵多雷地区的10kv，或y，连结的配电变压器，为避免扰动两端雷电入侵波转换至高压两端损毁变压器的绝缘，以及避免反转换波（指变压器高压侧受雷电，避雷器振动，其接地装置上的电压将通过变压器扰动绕组转换至高压两端的冲击波）损毁变压器的绝缘，在扰动两端宜装设一组扰动阀型避雷器（如fs―0.25型、fs―0.5型）或压敏电阻（如my―400型、my―440型）通在流量10~20ka或打穿保险器。
防火接线如下图；1变压器u10kvvw低、扰动两端避雷器的接线fs-10my―400或fs―0.25变压器外壳380/220vuvw⑶35/0.4kv直配变压器，高压两端和扰动两端均应当装设阀型避雷器。
⑷也可以使用阀型避雷器和火花间隙双重维护。
以避雷器居多，火花间隙为后备维护。
⑸实际施工中，常在配变高压套管的引线与避雷器引线之间绕8~10匝直径为8~10cm的空心线圈。
变压器防雷措施和接地要求
变压器防雷措施和接地要求变压器是电力系统中常见的电气设备，用于将高压输电线路上的电能转换为低压用电电能。
由于变压器经常处于室外环境，特别是在雷电多发的地区，为了保护变压器免受雷击的破坏，需要采取一系列的防雷措施和接地要求。
防雷措施：1.安装避雷针：在变压器周围安装避雷针，将避雷针与变压器的金属外壳等导体相连，形成一个完整的保护系统，将雷击电流导入地下，保护变压器。
2.安装避雷器：在变压器的高压侧和低压侧分别安装避雷器。
避雷器是一种具有特定动作特性的电器元件，当遭受雷击时，能够引导大部分雷电流通过流经避雷器，保护变压器不受雷击损坏。
3.建造避雷亭：在变压器附近设置避雷亭，避雷亭顶部应有良好的避雷装置，接地引流电流，避免雷电直接击中变压器。
4.导线绝缘处理：将高压线路与低压线路之间的导线进行良好的绝缘处理，避免雷电通过导线直接传导到变压器。
接地要求：1.接地装置的种类：变压器的金属外壳和金属部件应与地面接地，接地方式可以采用单点接地或多点接地。
单点接地是将变压器的金属外壳和金属部件通过导线连接到接地极上，而多点接地是将多个接地点均匀分布在变压器周围。
2.地网的设置：变压器接地装置通常需要与地下的大面积金属结构相连接，形成一个地网。
地网需要有足够的面积和导电能力，能够有效地分散雷电流，降低接地电阻。
3.地网的材料选择：地网通常使用铜排或镀锌钢带等优良导电材料制成。
对于要求较高的场所，可以使用无氧铜材料，以提高接地的导电性能。
4.接地系统的检测和维护：定期对变压器的接地系统进行检测和维护，确保接地系统的导电性能良好和可靠，以及及时处理故障。
同时，还应对接地系统进行标识，以便在需要时进行维修和排查故障。
总之，为了保护变压器免受雷击的破坏，需要采取一系列的防雷措施和接地要求。
通过建立良好的防雷装置和接地系统，可以有效地减少雷电对变压器造成的潜在威胁，确保电力系统的安全运行。
浅析配电变压器受雷击分析与防雷措施
浅析配电变压器受雷击分析与防雷措施随着我国城乡规模的不断扩大，配电网的供电面积越来越大，所需的配电变压器也日益增多。
而这些配电变压器都极易受到雷电的损坏，一旦配电变压器被雷电损坏后，必然会造成大面积的停电现象，直接影响到人们日常的学习、生产与生活。
为了有效防止雷击侵害配电变压器，我们就必须弄清楚雷击的种类、特点以及侵害机理。
1 雷击及对配电网的损害1.1 雷击的形成雷击是一种瞬间脉冲放电，其形成主要是在强对流条件下，发生位置主要在云层与云层之间以及云层与大地之间。
雷击放电的一个主要特点就是重复放电，每次的脉冲个数平均在3～4个之间，其组成主要有预放电、主放电以及余辉放电。
在发生主放电的过程中，会有很大的雷电流产生，导致配电变压器发生损坏的根源就是这种雷电流。
1.2 雷击的特点与种类（1）瞬间放电，雷击整个放电的完成通常都在6µs以内；（2）雷击现象具有很大的冲击电流，其电流可达几万安培甚至几十万安培；（3）其产生的电压具有很高峰值，感应电压甚至可达亿伏左右；（4）雷击产生的电流具有很大的变化梯度，雷电流有极强的破坏力。
2 配电变压器雷害事故的原因雷击对配电变压器的损害主要是通过“正、逆变换”的过电压来实现的，而在这两种变换中损害最大的是逆变换过电压。
造成配电变压器雷害事故的原因主要有六个方面：（1）安装配电变压器时，没有科学、合理地选择安装位置；（2）没有对避雷器做交接试验便进行安装，当避雷器出现故障后检出的不及时；（3）没有按照相关规程来设计避雷器的接地引下线截面。
当出现雷击现象后极易造成烧断接地引下线，导致雷电流无法顺利向大地泄入；（4）配电变压器避雷设备装设的不足，如在部分农村避雷器仅装置在变压器的高压侧，低压侧则不装设；（5）缺乏完善的防雷接地装置，如部分避雷器存在过长的引下线；（6）接地级存在过大的接地电阻值。
具体接地电阻阻值可按表1选取：3 配电变压器接线方式与受雷害的关系3.1 避雷器只装设在高压侧的接地方式避雷器只装设在配电变压器高压侧的防雷保护可分为两种：（1）对避雷器进行单独接地，这种接地方式可能损坏配电变压器的绝缘，存在很大的缺陷；（2）3点同时接地，这种方式具有既简单又经济的特点，适合应用在一些雷少的地区，如平原地区等，其具体分别如图1与图2所示：3.2 双侧都有避雷器装设的三点一地方式人们在长期的生产实践中发现雷击破坏了配电变压器的同时也会对一些电度表、电动机等一些低压设备形成破坏，由此可以推断低压线路上产生的雷击过电压与配电变压器遭受的雷击损坏也有一定关系，所以我们可通过把氧化锌避雷器装设在低压侧的方式来防止过电压在低压侧的出现，进而更完善地对高压侧进行保护。
配电变压器的防雷措施
配电变压器的防雷措施我就见过一个变压器，那外表看着挺结实的，就跟个憨厚的大汉似的，铁壳子黑黝黝的，透着一股踏实劲儿。
可是啊，有一回雷阵雨，那雷打得特别凶，跟老天爷在天上敲大鼓似的，“轰隆隆”的。
就因为没做好防雷措施，一道闪电就跟个长着尖爪子的恶魔似的，一下子就冲着变压器去了。
那变压器就被打得“吱哇”乱叫，冒起黑烟来，就像个受伤的巨兽在痛苦地哀嚎。
周围的人都吓坏了，一个个眼睛瞪得老大，嘴巴张得能塞下个鸡蛋。
那到底咋给这配电变压器防雷呢？首先啊，得装个避雷器。
这避雷器就像个忠诚的小卫士，站在变压器旁边，时刻准备着跟雷打过来的电干一架。
我就跟那电工师傅聊过，那师傅长得瘦瘦小小的，眼睛却特别有神，说起话来一套一套的。
我问他：“师傅啊，这避雷器咋就能挡住雷呢？”师傅就笑了笑，眼睛眯成了一条缝，跟我说：“你看啊，这避雷器啊，它能把雷打过来的那些个电，顺着线就给导到地下去了，就像给雷开了个专门的通道，让雷能乖乖地到地下去，不去伤害变压器。
”还有啊，这接地得做好。
接地就好比是给变压器穿上了一层带刺的铠甲，能把雷的力量给分散开。
我看到有些地方接地没做好，那电线就像个没精打采的病秧子，软趴趴地耷拉着。
我就着急啊，就跟那儿的负责人说：“你这接地不行啊，就像给变压器穿了个破衣服，雷一来指定得受伤。
”那负责人还不太乐意，梗着脖子说：“能有啥事儿啊？”我就跟他讲啊，那雷要是真打下来，就跟个炮弹似的，能把这变压器炸得稀巴烂，到时候这一片儿都得停电，大家都得骂娘呢。
他这才意识到问题的严重性，赶紧去整改。
再有呢，就是要把变压器放在合适的位置。
不能放在那种特别高的、孤零零的地方，就像人不能站在悬崖边上还不带个保护措施一样。
要放在那种周围有一些遮挡的地方，像旁边有个大树或者小房子什么的。
不过这大树也不能离得太近了，我就知道有一回，大树离变压器太近了，雷打在大树上，那电流就跟个调皮的小鬼似的，从大树上就窜到变压器上去了，把变压器给整坏了。
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编号：SM-ZD-34523 变压器的防雷技术
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变压器的防雷技术
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读内容。
雷击损坏配变过去单纯认为是雷电波进入高压绕组引起，实际上这种认识带有程度的片面性。
理论分析和实际试验表明：配变雷害事故的主要原因是由于配电系统遭受雷害时的“正反变换”的过电压引起，而反变换过电压损坏事故尤甚。
现就正反变换过电压发展过程进行分析，讨论配变的防雷保护。
1 正反变换过电压
1.1 正变换过电压当低压侧线路遭受雷击时，雷击电流侵入低压绕组经中性点接地装置入地，接地电流Ijd在接地电阻Rjd上产生压降。
这个压降使得低压侧中性点电位急剧升高。
它叠加在低压绕组出现过电压，危及低压绕组。
同时，这个电压通过高低压绕组的电磁感应按变比升高至高压侧，与高压绕组的相电压叠加，致使高压绕组出现危险的过电压。
这种由于低压绕组遭受雷击过电压，通过电磁感应变换到高
压侧，引起高压绕组过电压的现象叫“正变换”过电压。
1.2 反变换过电压当高压侧线路遭受雷击时，雷电流通过高压侧避雷器放电入地，接地电流Ijd在接地电阻Rjd上产生压降。
这个压降作用在低压侧中性点上，而低压侧出线此时相当于经电阻接地，因此，电压绝大部分加在低压绕组上了。
又经电磁感应，这个压降以变比升高至高压侧，并叠加于高压绕组的相电压上，致使高压绕组出现过电压而导致击穿事故。
这种由于高压侧遭受雷击，作用于低压侧，通过电磁感应又变换到高压侧，引起高压绕组过电压的现象叫“反变换过电压”。
2 变压器不同接线对正反变换过电压的影响
2.1 Yzn11接线。
当低压侧线路落雷时，雷电流进入低压侧的两个“半绕组”中，大小相等，方向相反，在每个铁心柱上的磁通正好互相抵消，因而也就不会在高压绕组中产生正变换过电压。
在高压侧线路落雷时，实际上由于变压器结构和漏磁等原因引起磁路不对称，因而磁通不可能完全抵消，正反变换过电压仍然存在，但是较小，可认为有较好的防雷作用。
2.2 Yyn0接线
这种接法的变压器是我国的一种标准接线。
它有很多优点：①正常时能保持各相电压不变，同时能提供380/220V 两种不同的电压以满足用户要求；②发生单相接地短路时，可避免另两相电压的升高；③可避免高压窜入低压侧的危险。
因此，配电网中几乎所有配变均采用此种接法。
3 Yyn0接线配变的防雷保护
3.1 高压侧装设避雷器以防止雷击过电压。
3.1.1 在配变高压侧装设避雷器，能有效防止高压侧线路落雷时雷电波袭入而损坏配变，工程中常在配变高压侧装设FS—10阀型避雷器。
3.1.2 高压侧装设避雷器后。
避雷器接地线应与变压器外壳以及低压侧中性点连接后共同接地，以充分发挥避雷器限压作用和防止逆闪络。
3.2 低压侧装设避雷器以限制正变换过电压。
对于Yyn0配变，即使高压侧装有避雷器，仍然不可避免来自高压侧进行波的反变换或来自低压侧进行波的正变换过电压。
当低压侧装设一组避雷器后，正反变换过电压就
可以受到限制。
用正反变换过电压理论分析。
产生正反变换过电压是由于低压绕组过电压引起。
因此，只要设法限制低压绕组过电压的幅值，正反变换过电压就可得到限制。
低压侧装设避雷器就是用来限制低压绕组过电压的幅值，有了低压避雷器，正反变换过电压也就得到有效的抑制，从而也就可以保护高压绕组。
4 安装避雷器的具体要求
4.1 变压器应安装在高压熔断器与变压器之间。
4.2 避雷器防雷接地引下线采用“三位一体”的接地方法。
即避雷器接地引下线、配电变压器金属外壳与低压侧中性点这三点连在一起，然后共同与接地装置相连接。
4.3 在多雷区、在变压器低压侧出线出处应安装一组低压避雷器。
5 接地装置的安装
接地装置安装质量的好坏决定了为配电变压器的防雷装置是否起到良好的保护作用的关键，因此接地可靠，符合技术规范，才能很好地起分流作用，才能保护变压器。
5.1 高低压侧避雷器接地线、配变外壳和低压侧中性点应连接在一起共同接地(中性点不接地运行时，在中性点对地加装击穿保险器)
5.2 接地电阻应满足规程要求，对于100kVA以上的配变，Rjd≤4Ω；重复接地每台不少于三处，每处Rjd≤10Ω。
②对于100kVA及以下的配变，Rjd≤10Ω；重复接地每台不少于三处，每处Rjd≤30Ω。
5.3 避雷器接地引下线(即与配变外壳间的连线)越短越好。
因为，即使0.6m长的接地线，其电感L约为1mH，在不大的雷电波陡度di/dt=10kA/μs时，接地线上的压降也达Ldi/dt≈10kV这样不小的数值。
它和避雷器残压叠加作用在配变绝缘上，也将大大加剧破坏性。
为此，对于高压侧，避雷器应装于高压跌落式熔断器的下端。
这样不仅能减少接地引线的长度，也给避雷器安装预试带来方便(取下跌落式熔断器，做好安全措施即可进行，不会影响高压线路运行)；其次当避雷器质量不良，放电不能熄弧时工频续流使高压跌落式熔断器熔断，熔管自动跌落，可避免因此造成对高压线路供电的影响，减少线路的跳闸率。
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