[实用新型]防雷配电变压器

说明书

技术领域：

本实用新型用于配电变压器的防雷保护有关。

背景技术：

在电力系统中，10KV和35KV电网以及配电压器(配变)占据着极其重要的地位，据2007年末不完全统计，全国城乡有仅10KV配电线路约300万公里，配变约1000万台，配变总容量近9亿千伏安。配变是电力系统向城乡供电的一线设备，担负着直接为用户服务的重要任务。

配电线路的分布地大面广，线路及设备的绝缘水平远低于高压输电线路。在雷雨季节，不仅雷电直击配电线路(直击雷)会造成线路或设备的事故，在雷击线路附近物体时，在线路上频繁产生感应雷，也会造成线路和设备的事故。

据各地统计雷害是引发配电网事故的主要原因，雷害事故中，约有(15-50)％为配电变压器的雷击损害事故。配变的雷击损害率一般约为(1-2)％，在重雷区可达5％，在雷电日大于100日的地区甚至可达(7.5-10)％。配电变压器的损坏，直接给工农生产和人民的正常生活造成重大的损失。因此，减少配电变压器的雷害事故是提高电力系统供电可靠行的一项重要措施。

配电变压器的防雷保护应包括2个方面内容：(1)主绝缘的过电压保护，主要目的是限制入侵配变的雷电压的幅值，主要措施是给配变安装避雷器。降低接地电阻及采取相关措施(2)变压器绕组(匝/层间)绝缘的过电压保护，主要目的是降低入侵配变的雷电压的陡度，防止波头时间很短(约0.1-1.0μS)、陡度大的陡波过电压损坏变压器的匝/层间绝缘，但迄今尚无有效的专用保护设备。

在发生高压绕组损害的配电变压器中，93％有层间短路，均由陡波过电压所致：即配电变压器防雷保护方式对入侵近似标准雷电波时的主绝缘保护比较有效，但对陡波过电压防护能力不足，是配变事故率难以降低的主要原因之一。

当配电变压器附近遭受强直雷击时，会出现陡波过电压：在组成感应雷的雷电先导放电过电压，迎面先导放电过电压和主放电过电压三个阶段中，迎面先导放电过电压通常是高幅值的陡波过电压。陡波过电压对配电变压器的危害主要表现在以下方面；

a.由于雷电陡波在变压器绕组中的不均匀分配，陡波过电压容易引起配变绕组的匝/层间绝缘，高低压绕组之间的绝缘损坏；

b.陡波过电压的绝缘击穿比之标准波下的击穿更难恢复；

c.陡波过电压下放电间隙的放电分散性大，常引起配变内部间隙放电。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种结构简单，防雷可靠的防雷配电变压器。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型防雷配电变压器，变压器的三相高压线圈1各与一个避雷器2并联，其特征在于每相高压线圈1与一个防雷阻波器3的串联电路与一个避雷器2并联，阻波器3由电感L和限流电阻R并联构成，限流电阻R的支路有放电间隙K。

变压器的三相低压线圈4各与一个避雷器5并联。

电感L＝250-350μH(微亨)，反射系数＞1.8，波前延长倍数＞7，放电间隙K的放电电压为35-42KV。

本实用新型结构简单，成本低廉，保护性能好，既可有效地降低侵入配电变压器的陡波过电压的陡度；还可显著减低入侵配电变压器的雷电波幅值，是减少配电压器事故的新型专用保护设备，产品经现场运行考验，受到的一致好评。

无此10KV-35KV防雷阻波器情况下，当陡波过电变压入侵配电压器时，即使变压器入口的氧化锌避雷器动作，在高压绕组的匝/层间绝缘上、仍然会出现约(50-60)％入侵波幅的过电压，导致匝/层间短路、内部间隙放电及变压器损坏。故必须进一步降低侵入波的幅值，同时需要降低侵入波的陡度。

本实用新型有10KV-35KV防雷阻波器，当陡波过电压侵入时：

a.由于10KV-35KV阻波器参数的合理设计，侵入内波在防雷阻波器前发生返射，使避雷器在较低的电压下提前动作，从而降低了侵入波的幅值；

b.陡波通过防雷阻波器的电感之后，其波前陡度大大降低，使过电压在绕组部的分布均匀化，从而有效地降低绕组的匝/层间过电压，避免了绕组匝/层间的绝缘击穿和短路。

c.由于绕组和引线间隙在缓波头过电压下的放电特性优于陡波头放电特性，从而有效防止内部间隙和引线的放电事故。

d.当过电压幅值特别高时，阻波器内部间隙K动作，接入限流电阻R进一步限制分布在变压器绕组行的过电压。