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摘要：10kV配电变压器是我国农村常见的供电设施，保障其能够安全的运行对用户的用电质量和用户安全具有重要的意义。为了保证供电的正常进行，本文分析了农网10kV配电变压器防雷措施存在的问题，并提出了针对性的策略，为农村配电网的雷电防护工作提供参考。
关键词：农网；10kV；配电变压器；防雷问题；对策
前言
近年来，随着整个国民经济的发展，配电网络日益扩大，覆盖面积和用电量大幅度增长，城镇和乡村的配电变压器也逐渐地增多。配电变压器作为一种非常重要的电力设备，其安全稳定的运行是确保电力正常运行的关键所在。但运行过程中的配电变压器极易受到雷击，给变压器的正常运行带来较大的影响为防止雷电对配电变压器的侵害，所以需要做好配电变压器的防雷与接地保护，对配电变压器实施防雷接地措施，确保变压器运行的安全和稳定性。
1.农网10kV配电变压器防雷问题的分析
现阶段农网10kV配电线路一般杆塔没有接地装置，只有配电变压器和柱上开关这样的重要配电设备，而对于农网10kV配电变压器方面，需要配变外壳、配变低压侧中性点与 避雷器的接地端连接，三者连接到统一接地线上，做到3点共地。其接地电阻值的要求根据10kV 配电变压器容量的不同而不同，在配电变压器容量为40kVA及以下时，接地电阻值为10Ω以下，在配电变压器容量为40kVA以上时，其接地电阻值为4Ω以下。现在农网10kV 配电变压器防雷保护基本配备为图1。
根据图1所示，低压侧避雷器的基本型号参数一般是HY1.5W-0.28/1.3，高压侧避雷器基本型号参数是4YH5WS-17/50，而跌落式熔断器的熔断电流普遍是50～500A。现在因为雷击的原因，造成农网10kV配电变压器损坏的现象极多，像某省的某个市郊地区，该地区每年因雷击原因造成10kV配电变压器损坏的数量多达50台。
2.农网10kV配电变压器的防雷问题的分析
现在农网 10kV 配电变压器的防雷方面存在问题主要可以分为三类，即接地引下线问题、接地电阻问题和避雷器的安裝问题。
2.1 接地引下线问题
接地引下线的长度应该进行合理设计，如果长度偏短，那么就会让泄流效果有所削弱，进而让每根地下引线承受的电流都会过大，引起二次事故；接地引下线生锈腐蚀问题也较为常见，这种锈蚀多发生在焊接点附近，造成焊接点的电阻值增大，同时这种锈蚀情况会逐渐扩大，不仅会影响实际效果，还会影响接地引下线的使用寿命。
2.2 接地电阻问题
因为农网所在地形地貌等问题，接地电阻普遍存在着电阻超标的问题。拿我国某省农网过去一年发生过雷击的五台10kV配电变压器为例，其测量结果可见表 1。
根据表1，可以看到此省农网的接地电阻全部超标，这让发生雷击事故时容易导致配电绝缘被击穿。
2.3 避雷器安装问题
避雷器的安装问题主要出现在低压侧缺少防雷保护装置和用户的进线侧缺少防雷保护装置，前者会让正、逆变换过电压，进而击穿配电变压器的绝缘，后者会在电力用户内部有短路故障时导致配电变压器故障。
3.提高农网10kV配电变压器的策略
位于农村的10kV配电线路，与位于城市的10kV配电线路相比，有着一些显著的特点，它的线路很大部分为架空线路，而电线网络的结构也比较复杂，且它经过的地区大多都比较空旷，因为自身的高度很容易遭受到雷击，因此，我们需要根据它自身特点以及现在存在的问题进行合理的防雷改进。
3.1 接地线的合理设置
在农网10kV配电变压器与避雷器之间的接地引线可以适当地进行缩短，如果接地线过长，那么雷电波陡度即使较小，也会让接地线上压降处于很大的数值，避雷器上的残压与这种接地线上压降会有很大可能对配电变压器上的绝缘设备造成一定的损坏。这样也会让避雷器的安装工作更为容易。在安装接地线时，应该做好固定工作，且做好防腐工作。
3.2 雷电流幅值的适当限制
众所周知，在电网的实际运行中，配备避雷器装置可以对网络线路受到雷击进行有效的预防。于农网的设计时，可以采取加设避雷装置的方法对雷电流幅值进行适当的限制。具体实施为将避雷装置假设在10kV配电变压器的杆塔之间，让它和原来的配电变压器形成配合，这样可以让雷电流幅值下降至75kV，也可以减少雷电对10kV配电变压器绝缘的威胁程度。但这种避雷器的设置数量应该适当，如果避雷器设置过多，那么就会增加整个配电线路的设置及运营成本，也会让整个配电线路的故障发生的概率有所提高。
3.3 改进接地电阻值
对电阻值的适当降低同样是一种农网10kV配电变压器的防雷改进的措施，具体方法分为三种，即改变接地形式、增加和土壤接触面积和改善土壤条件。
3.3.1 改变接地形式
农网10kV配电变压器的接地装置的接地形式可以做出一定的改变，可以使用四边放射状的接地方法，顶端使用垂直的接地极，通过在土层较厚或者是岩石缝的地方打入这种垂直接地极，可以做好有效的固定。
3.3.2 增加和土壤接触面积
增加和土壤接触面积主要是针对位于垂直接地极与水平放射线的结合部位，这样可以对雷电流进行有效的分散，从而分担避雷器面对雷电流时的压力。
3.3.3 改善土壤条件
改善土壤条件主要针对于土壤电阻率较高的情况，对于这类电阻率较高的土壤可以通过加入电阻剂的方式进行适当的改善，从而降低接地的电阻。这种降阻剂的选择要根据土壤的现实情况，像GPF-94高效膨润土降阻防腐剂就是在改善土壤条件时一种较好的选择，降阻剂本身的电阻率较低，基本小于0.35Ωm，而它的结构又十分致密，对于钢接地体有良好的钝化功能，它的pH值在9～10之间，呈弱碱性，所以腐蚀度很低，平均每年对钢接地体腐蚀大约只有0.00049mm，而降阻剂的粘度较大，且附着力较强，受到雨水的影响较小，具有较长的寿命。在采用 GPF-94高效膨润土降阻防腐剂的情况下，需要做好接地引下线连接部位的防腐处理，在螺丝连接处与焊接点的部位需要涂抹防腐材料，并做好定期的巡检，只要发现锈蚀情况的出现，就马上进行处理。
3.4 对使用材料的合理选择
在过去，一些配备电压器的使用材料多为钢材，这种钢材容易受到气候等客观因素的影响，且施工程序较为复杂，进而形成使用效果不稳定、施工费用大的缺点，农网对材料选择上，可以选用更为新型的镀铜钢棒材料，它本身有着不易发生氧化并且在地中深层接地电阻稳定和散流能力强的特点。与传统材料相比，其性能上具有明显的优势，且本身成本较低，能够起到对费用节省的作用。
3.5 在低压侧装设避雷器
虽然现在很多规定多做出了明确的要求，要在低压侧加装避雷器，但是因为地区执行不严等原因造成了没有按照规定进行装设，这也是造成配电变压器因雷击造成损坏的原因之一。我们可以通过电磁暂态计算分析程序ATP-EMTP对此进行仿真测试，设定低压侧事假雷电波幅值是120kA的8/20μs雷电流波，对安装与不安装两种情况进行仿真测试，测试结果为不安装时高压侧电压可以达到80kV，根据规定，10kV的配电变压器在雷电全波冲击时耐受电压峰值是75kV，因此会造成极大的损害，而在低压侧安装避雷器时高压侧过电压均没有达到15kV，由此可见，低压侧装设避雷器具有很大的实际作用。所以当地政府以及相关部门应该严格按照规定对农网10kV的供电线路进行检查的同时，确保在低压侧装设避雷器，这样在发生雷击时，低压线路能够起到一定的保护作用，还可以对低压线圈两端过电压值进行一定的限制。
4 结束语
综上所述，配电变压器的安全可靠运行是影响配电系统供电质量的重要因素。加强设置防护措施和优化配置防护措施，提高配电变压器耐受雷电作用的能力，已成为配电网雷电防护工作中需要迫切解决的问题。因此，为了保障电力系统的安全、稳定运行，全体防雷工作者需要共同努力，认真调查和分析配电变压器雷击故障的原因，研究配电变压器在遭受雷击时的损坏规律，并提出有针对性的综合防雷保护方案，以保障配电变压器的安全运行，从而保证整条配电线路的安全、稳定运行。
参考文献：
[1]陈永春.配电线路防雷与接地措施[J].现代建筑电气.2011（02）
[2]丁文博.配电变压器雷击分析与防雷措施探讨[J].中国高新技术企业. 2015（35）
关键词：农网；10kV；配电变压器；防雷问题；对策
前言
近年来，随着整个国民经济的发展，配电网络日益扩大，覆盖面积和用电量大幅度增长，城镇和乡村的配电变压器也逐渐地增多。配电变压器作为一种非常重要的电力设备，其安全稳定的运行是确保电力正常运行的关键所在。但运行过程中的配电变压器极易受到雷击，给变压器的正常运行带来较大的影响为防止雷电对配电变压器的侵害，所以需要做好配电变压器的防雷与接地保护，对配电变压器实施防雷接地措施，确保变压器运行的安全和稳定性。
1.农网10kV配电变压器防雷问题的分析
现阶段农网10kV配电线路一般杆塔没有接地装置，只有配电变压器和柱上开关这样的重要配电设备，而对于农网10kV配电变压器方面，需要配变外壳、配变低压侧中性点与 避雷器的接地端连接，三者连接到统一接地线上，做到3点共地。其接地电阻值的要求根据10kV 配电变压器容量的不同而不同，在配电变压器容量为40kVA及以下时，接地电阻值为10Ω以下，在配电变压器容量为40kVA以上时，其接地电阻值为4Ω以下。现在农网10kV 配电变压器防雷保护基本配备为图1。
根据图1所示，低压侧避雷器的基本型号参数一般是HY1.5W-0.28/1.3，高压侧避雷器基本型号参数是4YH5WS-17/50，而跌落式熔断器的熔断电流普遍是50～500A。现在因为雷击的原因，造成农网10kV配电变压器损坏的现象极多，像某省的某个市郊地区，该地区每年因雷击原因造成10kV配电变压器损坏的数量多达50台。
2.农网10kV配电变压器的防雷问题的分析
现在农网 10kV 配电变压器的防雷方面存在问题主要可以分为三类，即接地引下线问题、接地电阻问题和避雷器的安裝问题。
2.1 接地引下线问题
接地引下线的长度应该进行合理设计，如果长度偏短，那么就会让泄流效果有所削弱，进而让每根地下引线承受的电流都会过大，引起二次事故；接地引下线生锈腐蚀问题也较为常见，这种锈蚀多发生在焊接点附近，造成焊接点的电阻值增大，同时这种锈蚀情况会逐渐扩大，不仅会影响实际效果，还会影响接地引下线的使用寿命。
2.2 接地电阻问题
因为农网所在地形地貌等问题，接地电阻普遍存在着电阻超标的问题。拿我国某省农网过去一年发生过雷击的五台10kV配电变压器为例，其测量结果可见表 1。
根据表1，可以看到此省农网的接地电阻全部超标，这让发生雷击事故时容易导致配电绝缘被击穿。
2.3 避雷器安装问题
避雷器的安装问题主要出现在低压侧缺少防雷保护装置和用户的进线侧缺少防雷保护装置，前者会让正、逆变换过电压，进而击穿配电变压器的绝缘，后者会在电力用户内部有短路故障时导致配电变压器故障。
3.提高农网10kV配电变压器的策略
位于农村的10kV配电线路，与位于城市的10kV配电线路相比，有着一些显著的特点，它的线路很大部分为架空线路，而电线网络的结构也比较复杂，且它经过的地区大多都比较空旷，因为自身的高度很容易遭受到雷击，因此，我们需要根据它自身特点以及现在存在的问题进行合理的防雷改进。
3.1 接地线的合理设置
在农网10kV配电变压器与避雷器之间的接地引线可以适当地进行缩短，如果接地线过长，那么雷电波陡度即使较小，也会让接地线上压降处于很大的数值，避雷器上的残压与这种接地线上压降会有很大可能对配电变压器上的绝缘设备造成一定的损坏。这样也会让避雷器的安装工作更为容易。在安装接地线时，应该做好固定工作，且做好防腐工作。
3.2 雷电流幅值的适当限制
众所周知，在电网的实际运行中，配备避雷器装置可以对网络线路受到雷击进行有效的预防。于农网的设计时，可以采取加设避雷装置的方法对雷电流幅值进行适当的限制。具体实施为将避雷装置假设在10kV配电变压器的杆塔之间，让它和原来的配电变压器形成配合，这样可以让雷电流幅值下降至75kV，也可以减少雷电对10kV配电变压器绝缘的威胁程度。但这种避雷器的设置数量应该适当，如果避雷器设置过多，那么就会增加整个配电线路的设置及运营成本，也会让整个配电线路的故障发生的概率有所提高。
3.3 改进接地电阻值
对电阻值的适当降低同样是一种农网10kV配电变压器的防雷改进的措施，具体方法分为三种，即改变接地形式、增加和土壤接触面积和改善土壤条件。
3.3.1 改变接地形式
农网10kV配电变压器的接地装置的接地形式可以做出一定的改变，可以使用四边放射状的接地方法，顶端使用垂直的接地极，通过在土层较厚或者是岩石缝的地方打入这种垂直接地极，可以做好有效的固定。
3.3.2 增加和土壤接触面积
增加和土壤接触面积主要是针对位于垂直接地极与水平放射线的结合部位，这样可以对雷电流进行有效的分散，从而分担避雷器面对雷电流时的压力。
3.3.3 改善土壤条件
改善土壤条件主要针对于土壤电阻率较高的情况，对于这类电阻率较高的土壤可以通过加入电阻剂的方式进行适当的改善，从而降低接地的电阻。这种降阻剂的选择要根据土壤的现实情况，像GPF-94高效膨润土降阻防腐剂就是在改善土壤条件时一种较好的选择，降阻剂本身的电阻率较低，基本小于0.35Ωm，而它的结构又十分致密，对于钢接地体有良好的钝化功能，它的pH值在9～10之间，呈弱碱性，所以腐蚀度很低，平均每年对钢接地体腐蚀大约只有0.00049mm，而降阻剂的粘度较大，且附着力较强，受到雨水的影响较小，具有较长的寿命。在采用 GPF-94高效膨润土降阻防腐剂的情况下，需要做好接地引下线连接部位的防腐处理，在螺丝连接处与焊接点的部位需要涂抹防腐材料，并做好定期的巡检，只要发现锈蚀情况的出现，就马上进行处理。
3.4 对使用材料的合理选择
在过去，一些配备电压器的使用材料多为钢材，这种钢材容易受到气候等客观因素的影响，且施工程序较为复杂，进而形成使用效果不稳定、施工费用大的缺点，农网对材料选择上，可以选用更为新型的镀铜钢棒材料，它本身有着不易发生氧化并且在地中深层接地电阻稳定和散流能力强的特点。与传统材料相比，其性能上具有明显的优势，且本身成本较低，能够起到对费用节省的作用。
3.5 在低压侧装设避雷器
虽然现在很多规定多做出了明确的要求，要在低压侧加装避雷器，但是因为地区执行不严等原因造成了没有按照规定进行装设，这也是造成配电变压器因雷击造成损坏的原因之一。我们可以通过电磁暂态计算分析程序ATP-EMTP对此进行仿真测试，设定低压侧事假雷电波幅值是120kA的8/20μs雷电流波，对安装与不安装两种情况进行仿真测试，测试结果为不安装时高压侧电压可以达到80kV，根据规定，10kV的配电变压器在雷电全波冲击时耐受电压峰值是75kV，因此会造成极大的损害，而在低压侧安装避雷器时高压侧过电压均没有达到15kV，由此可见，低压侧装设避雷器具有很大的实际作用。所以当地政府以及相关部门应该严格按照规定对农网10kV的供电线路进行检查的同时，确保在低压侧装设避雷器，这样在发生雷击时，低压线路能够起到一定的保护作用，还可以对低压线圈两端过电压值进行一定的限制。
4 结束语
综上所述，配电变压器的安全可靠运行是影响配电系统供电质量的重要因素。加强设置防护措施和优化配置防护措施，提高配电变压器耐受雷电作用的能力，已成为配电网雷电防护工作中需要迫切解决的问题。因此，为了保障电力系统的安全、稳定运行，全体防雷工作者需要共同努力，认真调查和分析配电变压器雷击故障的原因，研究配电变压器在遭受雷击时的损坏规律，并提出有针对性的综合防雷保护方案，以保障配电变压器的安全运行，从而保证整条配电线路的安全、稳定运行。
参考文献：
[1]陈永春.配电线路防雷与接地措施[J].现代建筑电气.2011（02）
[2]丁文博.配电变压器雷击分析与防雷措施探讨[J].中国高新技术企业. 2015（35）