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配电变压器雷害事故和防雷性能分析
来源：http://www.anbiansh.com/ 作者：变压器厂家 日期：2019/08/31 22:53
考虑到有的湿热带地区雷电频繁和接地电阻偏高等特点，在决定试验方案时，除了采用高压侧单相和三相进波等常规试验方案外，还增加了低压侧受雷的正变换过电压试验方案，和高压侧受雷时高压侧避雷器动作后，雷电流在接地电阻上的压降所产生的逆变换过电压试验方案。
通过大量的试验分析，找到了Y/Y-12配电变压器雷电损坏的重要原因。
此外，还分析了配电变压器线圈连接组别.对防雷性能的影响。对Y/Y,-12、Y/Zo-11△/Y-1l连接配电变压器的防雷性能，作了全面的试验。结果表明Y/Z-11连接配电变压器在防止正、逆变换过电压方面有极好的性能。为配电变压器的防雷保护提供了一个新的途径。
一、试验方法
试验方法是用几十伏以下的冲击波加在模型变压器的高压或低压端子上，在各种进波方式和接线情况下，测量高压线圈各点对地电位和层间、匝间的梯度电压。
高压侧截波试验电压幅值U.，根据防雷间隙采用双间院，主间隙15毫米，辅助间隙8毫米，取25毫米标准棒间隙的2微秒放电电压35千伏。波首1.5微秒，预放电时间2微秒，截断时间小于0,1微秒，过零系数小于0.6。低压进液电压U,取10千伏。
逆变换进波电压幅值U。，根据6千伏配电线路采用混凝土杆，当用10千伏针式绝缘子时，全波冲击试验电压为80千伏;当用10千伏瓷横担时，全波冲击试验电压为230千伏，取U.= 120千优。这个电压数值，对采用瓷横担的线路是合适的，对采用针式绝缘子的线路有些偏高。波形为0.7/40微秒。
线路波阻抗,相取400欧，二相取300欧，三相取220欧。
电阻R,为配电变压器外壳的接地电阻。运行中用FS- -6避雷器保护，避雷器接地线和低压线圈中性点以及变压器的金属外壳连在一起共同接地。实验接线模拟现场情况，也采用三点共同接地。接地电阻数值在5 ~300欧范国内选取。
电阻R0为低压侧线路或设备发生对地闪络时，雷电流流入地中所经过的接地电阻。从下面的试验分析中将会知道，逆变换的过电压数值与R。有很大关系，Rg愈小，过电压幅值愈高。因此，不计及R。的影响，试验结果将过于严重，与实际情况不符。为此，在试验中考虑R,的影响，并假定R.=R, ，即认为配变的接地电阻和低压线路的接地电阻，大致是相等的。
根据截波电压幅值35千伏和层间绝缘的最小冲击强度，可以计算出配电变压器层间绝缘的安全格度。
数据说明，高压侧单相截波试验时，层间绝缘的安全裕度还是比较大的。最小为2.05，最大10.8。沈阳变压器研究所提供的层间绝缘冲击强度的数据(附录1),是在全波电压作用下得到的。按标准，全波为1.5/40微秒。如果考虑到实际情况，单相截波试验时，作用在层间绝缘上的梯度电压的作用时间比较短，梯度电压的波形宽度只有1微秒左右，如图7所示。那么，层间绝缘的安全裕度将比表2的数值更大些。由此可见，当高压侧进行上述四种冲击试验时，层间绝缘的安全裕度是足够的。
从匝间梯度电压看，匝绝缘的裕度也是足够的。裘3列出了无屏圆筒式在各种进波方式下，最大匝间梯度出现的位置，分别在端子B/1--1之间和2-1/(2.3)之间。用匝数减1除梯度电压就得到平均的匝间梯度电压。
在上述四种试验中，单相截波试验的匝闻梯度电压最大，占进波电压的3.4%，1.19千伏。第一层线图的导线系用加强纸包圆线，(中1.0/中1.8) ，二边纸包0.8毫米。根据匝绝缘击穿电压数据(见附录2),0.8纸包圆纸中1.62的匝间绝缘冲击击穿电压平均值为32千伏，可求得匝间绝缘的安全裕度为32/1.19= 27。可见匝绝缘的裕度相当大。
退一步说，假使第一层线圈的导线也用QZ$0.93/中1.02漆包线，不用加强纸包圆线Z中1.0/中1.8，而且匝间梯度电压仍旧保持1.19千伏。根据匝绝缘击穿电压数据(附录2)，聚酯漆包线中1.0的最小冲击击穿电压为11kV,可求得匝间绝缘的安全裕度为I1/1.19=9.2,裕度也很大。
以上分析表明，对常规的高压侧进波试验,SJ.-30/10TH型Y/Y-12配变的层间和匝间绝缘是承受得住的，不会损坏。
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