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變壓器設備的防雷保護
發布時間:2025-01-12 瀏覽:
1.雷電的形成
雷電放電是帶電荷的雷云引起的放電現象，在某種大氣和大地條件下，潮濕的熱氣流進入大氣層冷凝而形成雷云，大氣層中的雷云底部大多數帶負電，它在地面上感應出大量的正電荷，這樣，雷云和大地之間就形成了強大的電場，隨著雷云的發展和運動，當空間電場強度超過大氣游離放電的臨界電場強度時，就會發生雷云之間或雷云對地的放電，形成雷電。按其發展方向可分為下行雷和上行雷。下行雷是在雷云產生并向大地發展的，上行雷是接地物體頂部激發起，并向雷云方向發起的。
2.變壓器的防雷措施
變壓器遭受的雷擊是下行雷，主要來自兩個方面：一是雷直擊在變壓器的電氣設備上;二是架空線路的感應雷過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變壓器。因此，直擊雷和雷電波對變壓器進線及變壓器的破壞的防護十分重要。
(1) 變壓器的直擊雷防護。裝設避雷針是直擊雷防護的主要措施，避雷針是保護電氣設備、建筑物不受直接雷擊的雷電接受器。它將雷吸引到自己的身上，并安全導入地中，從而保護了附近絕緣水平比它低的設備免遭雷擊。
裝設避雷針時，對于35kV變壓器必須裝有獨立的避雷針，并滿足不發生反擊的要求;對于110kV及以上的變壓器，由于此類電壓等級配電裝置的絕緣水平較高，可以將避雷針直接裝設在配電裝置的架構上，因此，雷擊避雷針所產生的高電位不會造成電氣設備的反擊事故。
(2) 變壓器對侵入波的防護。變壓器對侵入波防護的主要措施是在其進線上裝設閥型避雷器。閥型避雷器的基本元件為火花間隙和非線性電阻，目前，FS系列閥型避雷器為火花間隙和非線性電阻，其主要用來保護小容量的配電裝置SFZ系列閥型避雷器，主要用來保護中等及大容量變壓器的電氣設備;FCZ1系列磁吹閥型避雷器，主要用來保護變壓器的高壓電氣設備。
(3) 變壓器的進線防護。對變壓器進線實施防雷保護，其目的就是限制流經避雷器的雷電電流幅值和雷電波的陡度。當線路上出現過電壓時，將有行波沿導線向變壓器運動，其幅值為線路絕緣的50%沖擊閃絡電壓，線路的沖擊耐壓比變壓器設備的沖擊耐壓要高很多。因此，在靠近變壓器的進線上加裝避雷線是防雷的主要措施。如果沒架設避雷線，當靠近變壓器的進線上遭受雷擊時，流經避雷器的雷電電流幅值可超過5kA，且其陡度也會超過允許值，勢必會對線路造成破壞。
(4) 變壓器的防護。變壓器的基本保護措施是靠近變壓器安裝避雷器，這樣可以防止線路侵入的雷電波損壞絕緣。
裝設避雷器時，要盡量靠近變壓器，并盡量減少連線的長度，以便減少雷電電流在連接線上的壓降。同時，避雷器的接線應與變壓器的金屬外殼及低壓側中性點連接在一起，這樣，當侵入波使避雷器動作時，作用在高壓側主絕緣上的電壓就只剩下避雷器的殘壓了(不包括接地電阻上的電壓壓降)，就減少了雷電對變壓器破壞的機會。
(5) 變壓器的防雷接地。變壓器防雷保護滿足要求以后，還要根據安全和工作接地的要求敷設一個統一的接地網，然后避雷針和避雷器下面增加接地體以滿足防雷的要求，或者在防雷裝置下敷設單獨的接地體。