近年来,随着经济和城市建设的快速发展,社会用电量大幅增加,配电网也不断发展壮大,而配电变压器作为配电网中最主要的设备,其安全稳定运行直接关系到千家万户的用电。而配电变压器在地域分布上较为广泛,有许多配电变压器处在雷暴发生的高频地区,较容易发生雷击损坏配电变压器的事故,引起供电中断,甚至威胁到人身安全,因此进一步研究配电变压器的防雷性能,提出有效的防雷措施对配电网发展和社会经济的发展具有重要意义。本文针对配电变压器雷过电压情况和防护措施进行研究,首先根据接线组别的不同分别建立配电变压器的宽频等效模型,利用公式计算的方法获得杂散电容参数,通过试验验证了模型的有效性;然后根据建立的仿真模型,利用电磁暂态程序ATP-EMTP分析配电变压器直击雷和感应雷的过电压情况,通过公式推导说明三相三柱式配电变压器和三相五柱式配电变压器过电压传递的差异,定量分析Dyn11和Yyn0接线组别的配电变压器防雷性能差异,并通过Ansoft Maxwell进行定性仿真验证;最后,针对配电变压器防雷性能提升的迫切需求,在绝缘配合分析和电场仿真计算的基础上,提出一种新型的配电变压器用固封绝缘防雷套管用于深度限制雷电过电压,并对其结构和绝缘参数进行了分析,说明了其失效概率的计算方式,利用有限元软件COMSOL Multiphysics仿真对比了防雷套管氧化锌阀片的高度和截面积对失效概率、雷电吸收能力和残压三个因素的影响,为防雷套管的阀片尺寸结构优化提供参考,最后定量说明防雷套管的防护效果。本文的研究表明:三相五柱式配电变压器相较于三相三柱式配电变压器零序励磁电抗更大,防雷性能更好;在接线组别这一方面,Dyn11接线的配电变压器,由于高压侧采用三角形接线,所以雷电流可以在三角形接线的高压绕组的闭合回路内流通,雷电流在每个铁芯柱上的总磁势几乎为零,消除了正、逆变换过电压,因此Dyn11型配电变压器防雷性能更好。通过对固封绝缘防雷套结构分析,结果表明增大氧化锌阀片的截面积或者高度都可以降低失效概率,而增大防雷套管中的氧化锌电阻芯的截面积会降低氧化锌阀片本身的雷电吸收能量、但是氧化锌电阻芯的残压会减小;而增大氧化锌电阻芯的高度会提高氧化锌电阻芯的吸收能量,但是氧化锌电阻芯的残压会增大。最后计算了防雷套管的雷电防护效果,证实该固封绝缘防雷套管具备了避雷器和配电变压器绕组引出套管的双重功能,能够深度限制雷电过电压和保持变压器外绝缘。