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[關(guān)鍵詞]防雷保護(hù)；過(guò)電壓 ；接地技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）37-0244-01

一、變電站雷擊過(guò)電壓的分類

供電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，電氣設(shè)備的絕緣處于電網(wǎng)的額定電壓作用之下，但是由于雷擊的原因，供配電系統(tǒng)中某些部分的電壓會(huì)大大超過(guò)正常狀態(tài)下的數(shù)值，通常情況下變電站雷擊有兩種情況：一是雷直擊于變電站的設(shè)備上，二是架空線路的雷電感應(yīng)過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓形成的雷電波沿線路侵入變電站。其具體表現(xiàn)形式如下

1.1 直擊雷過(guò)電壓

雷云直接擊中電力裝置時(shí)，形成強(qiáng)大的雷電流，雷電流在電力裝置上產(chǎn)生較高的電壓，雷電流通過(guò)物體時(shí)，將產(chǎn)生有破壞作用的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。

1.2 感應(yīng)過(guò)電壓

當(dāng)雷云在架空導(dǎo)線上方，由于靜電感應(yīng)，在架空導(dǎo)線上積聚了大量的異性束縛電荷，在雷云對(duì)大地放電時(shí)，線路上的電荷被釋放，形成的自由電荷流向線路的兩端，產(chǎn)生很高的過(guò)電壓，此過(guò)電壓會(huì)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)造成危害。

1.3 雷電侵入波

架空線路的雷電感應(yīng)過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓形成的雷電波沿線路侵入變電站，是導(dǎo)致變電站雷害的主要原因，若不采取防護(hù)措施，勢(shì)必造成變電站電氣設(shè)備絕緣損壞，引發(fā)事故。防雷措施總體一般概括為2種： ①避免雷電波的進(jìn)入； ②利用保護(hù)裝置將雷電波引入接地網(wǎng)。

防雷保護(hù)措施應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)常見的雷擊形式、頻率、強(qiáng)度以及被保護(hù)設(shè)施的重要性、特點(diǎn)安裝適宜的保護(hù)裝置。

二、變電站的防雷保護(hù)裝置

防雷保護(hù)裝置是指能使被保護(hù)的物體避免雷擊，而引雷本身，并順利地泄入大地的裝置。電力系統(tǒng)中最基本的防雷保護(hù)裝置有：避雷針、避雷線、避雷器和防雷接地裝置。避雷針和避雷線可以防止雷電直接擊中被保護(hù)物體，因此也稱作直擊雷保護(hù)；避雷器可以防止沿輸電線侵入變電所的雷電過(guò)電壓波，因此也稱作侵入波保護(hù)；接地裝置的作用是減少避雷針（線）或避雷器與大地（零電位）之間的電阻值，已達(dá)到降低雷擊過(guò)電壓幅值的目的。

2.1 避雷針（線）

避雷針（線）的保護(hù)原理是當(dāng)雷云放電時(shí)使地面電場(chǎng)畸變，在避雷針（線）的頂端形成局部場(chǎng)強(qiáng)集中的空間以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷電對(duì)避雷針（線）放電，再經(jīng)過(guò)接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。

2.2 避雷器

避雷器是一種過(guò)電壓限制器，它實(shí)質(zhì)上是過(guò)電壓能量的吸收器，它與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)作用電壓超過(guò)一定幅值以后避雷器總是先動(dòng)作，泄放大量能量，限制過(guò)電壓，保護(hù)電氣設(shè)備。

2.3 防雷接地裝置

防雷接地裝置是用來(lái)將雷電流順利泄入地下，以減少它所引起的過(guò)電壓。各種防雷保護(hù)裝置（避雷針、避雷線、避雷器）都必須配以合適的接地裝置，將雷電泄入大地，才能有效的發(fā)揮其保護(hù)作用。

三、變電站的防雷保護(hù)

3.1 變電站的直擊雷保護(hù)

為了防止變電站遭受直接雷擊，需安裝避雷針、避雷線和鋪設(shè)良好的接地網(wǎng)。裝設(shè)避雷針（線）應(yīng)該使變電站的所有設(shè)備和建筑物處于保護(hù)范圍內(nèi)。還應(yīng)該使被保護(hù)物體與避雷針（線）之間留有一定的距離，因?yàn)槔字睋舯芾揍槪ň€）瞬間的地電位可能提高。如果這一距離不夠大，則有可能在它們之間發(fā)生放電，這一現(xiàn)象稱避雷針（線）對(duì)電氣設(shè)備的反擊或逆閃絡(luò)。逆閃絡(luò)一旦出現(xiàn)，高電位將加到電氣設(shè)備上，有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞。為了避免這一情況發(fā)生，被保護(hù)物體與避雷針（線）間在空氣中以及地下接地裝置間應(yīng)有足夠的距離，這是變電所的直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。

避雷針的裝設(shè)可分為獨(dú)立避雷針和構(gòu)架避雷針兩種。

3.2 變電站的雷電侵入波保護(hù)

變電站限制雷電侵入波的主要措施是裝設(shè)避雷器，避雷器動(dòng)作后，可將侵入波幅值加以限制，使變壓器受到保護(hù)。已在輸電線上形成的雷閃過(guò)電壓，會(huì)沿輸電線路運(yùn)動(dòng)至變電站的母線上，并對(duì)與母線有聯(lián)接的電氣設(shè)備構(gòu)成威脅。 在母線上裝設(shè)避雷器是限制雷電侵入波過(guò)電壓的主要措施。

3.3 變電站的進(jìn)線段保護(hù)

所謂變電站的進(jìn)線段保護(hù)就是在鄰近變電站1-2km處裝設(shè)避雷器，以使雷直擊變電站附近的導(dǎo)線時(shí)，限制侵入波的陡度和幅值。當(dāng)沿線路全長(zhǎng)架設(shè)避雷線時(shí)，則這段線路應(yīng)有更高的耐雷水平，以減少進(jìn)線段內(nèi)繞擊和反擊的概率。

3.4 變電站的變壓器中性點(diǎn)保護(hù)

對(duì)于35～60kv中性點(diǎn)不接地或經(jīng)大電感接地電網(wǎng)中的變壓器，其中性點(diǎn)是全絕緣的，一般不需要保護(hù)。對(duì)于110kv及以上中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)，其中一部分是不接地的，一般應(yīng)在中性點(diǎn)加裝一臺(tái)避雷針。

四、變電站防雷保護(hù)的計(jì)算

避雷針和避雷線這兩種裝置都是通過(guò)攔截措施，改變雷電波的入地路徑從而起到直擊雷保護(hù)的作用。小變電所多采用獨(dú)立避雷針大變電所多在變電站構(gòu)架上采用避雷針或避雷線，也或者可以兩者相結(jié)合。直接雷保護(hù)的主要措施是安裝避雷針。下面主要介紹避雷針（線）的保護(hù)范圍。

避雷針保護(hù)范圍 （1）首先介紹單根避雷針的保護(hù)范圍，如圖1。

Rx和hx表示為水平面上的保護(hù)半徑

h≤30m時(shí)，θ=45°

在被保護(hù)物高度水平面上，其保護(hù)半徑為

其中 其中

式中，p為高度修正系數(shù)，當(dāng)h≤30m時(shí)，p=1；

當(dāng)30

（2）多支避雷針：工程上多采用兩支或多支避雷針以擴(kuò)大保護(hù)范圍。

等高雙避雷針的聯(lián)合保護(hù)范圍要比兩針各自保護(hù)范圍的和要大。避雷針的外側(cè)保護(hù)范圍同樣有單支避雷針的保護(hù)范圍決定，而擊于兩針之間單針保護(hù)范圍邊緣外側(cè)的雷，可能被相鄰避雷針吸引而擊于其上，從而使兩針間保護(hù)范圍加大，如圖2所示。

五、結(jié)論

隨著科技發(fā)展，生產(chǎn)和生活用電量越來(lái)越大，電已經(jīng)成為最重要的資源之一。如何保證電力的供應(yīng)對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高都有非常重要的意義。雷擊事故是電力供應(yīng)部門最重要的災(zāi)害之一。在變電站的防雷擊保護(hù)中，如何防雷顯得十分重要，防雷擊技術(shù)的研究已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，變電站防雷的保護(hù)措施會(huì)越來(lái)越多。在實(shí)際中，變電站的防雷保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要因地制宜根據(jù)不同區(qū)域的地形地貌和氣候特點(diǎn)，合理地選擇防雷保護(hù)措施。嚴(yán)格按防雷接地規(guī)程辦事，應(yīng)用新技術(shù)新裝置，采取綜合性的防雷措施是確保變電站極大減少雷害的重要手段。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備 雷電來(lái)源 裝設(shè)原則防雷措施

為保護(hù)變電站電氣設(shè)備的安全，采取有效的防雷措施是非常必要的，同時(shí)，對(duì)防雷設(shè)備的不斷改善也是防雷害的重要手段。不完善的防雷措施，將會(huì)在雷電環(huán)境下導(dǎo)致雷擊事故，致使變電站發(fā)生事故，造成大面積停電，給人民生產(chǎn)生活帶來(lái)諸多不便，所以，對(duì)變電站防雷保護(hù)措施的安全可靠性提出了更高的要求。

一、變電站遭受雷擊來(lái)源

帶電荷的雷云接觸摩擦往往產(chǎn)生雷電現(xiàn)象。雷云底部通常帶有負(fù)電荷，頂部帶有正電荷，因不同雷云通常帶有大量不同電荷，所以，雷云之間、雷云與大地之間就形成了強(qiáng)大的電磁場(chǎng)。若電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)空氣擊穿強(qiáng)度時(shí)候，空氣開始形成游離狀態(tài)并放電，產(chǎn)生閃電和雷鳴。雷電放電現(xiàn)象多發(fā)生在雷云之間，雷云電位估計(jì)量在100MV以上，放電電流往往可達(dá)幾十千安甚至上百千安，高溫可達(dá)兩萬(wàn)攝氏度以上。雷擊變電站主要通過(guò)以下兩種方式：一是變電站電氣設(shè)備直接遭受雷擊；二是雷電感應(yīng)過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓形成的雷電波通過(guò)架空線路侵入變電站，對(duì)變電站電氣設(shè)備構(gòu)成危害。

二、雷電過(guò)電壓造成危害

雷電過(guò)電壓的危害通?？煞譃橹睋衾走^(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓兩種。其中，直擊雷過(guò)電壓，即為雷電直接對(duì)電氣設(shè)備放電導(dǎo)致的過(guò)電壓。直擊雷過(guò)電壓通?？蛇_(dá)上千千伏，因此，過(guò)電壓直擊于輸電線路或變電設(shè)備上都會(huì)產(chǎn)生閃絡(luò)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)甚至爆炸。但在高壓配電線路中，因廠房和高建筑物對(duì)雷電有屏蔽作用，所以雷電直擊的幾率比較小。感應(yīng)過(guò)電壓的幅值常在500kV以下，所以靜電感應(yīng)在35kV或運(yùn)行電壓更高的輸電線路中不易產(chǎn)生閃絡(luò)。但此感應(yīng)電壓在線路中流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大電流，發(fā)出大量的熱量并熔化導(dǎo)體，同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生較大機(jī)械效應(yīng)，使線路倒桿或桿塔受到損壞。若此感應(yīng)電壓沖擊波通過(guò)輸電線路侵入變電站內(nèi)的變壓器繞組，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的絕緣破壞。

三、防雷擊措施

變電站站內(nèi)雷擊對(duì)象主要分為三大類：(1)變電站內(nèi)電工裝置，其中主要包括配電裝置、組合導(dǎo)線及母線橋等裝置；(2)變電站內(nèi)需專門防護(hù)的高大建筑物及構(gòu)筑物；(3)不需專門防護(hù)的建筑物及構(gòu)筑物。

防止雷擊的主要保護(hù)設(shè)備有避雷線、避雷針及避雷器。對(duì)于直擊雷的危害，變電站通常采取裝設(shè)避雷針?lè)绞?，在變電站一定距離內(nèi)，有時(shí)采用架設(shè)避雷線的方式解決。雷電感應(yīng)產(chǎn)生過(guò)電壓和直擊雷產(chǎn)生過(guò)電壓形成的雷電波通過(guò)傳輸線路進(jìn)入變電站內(nèi)電氣設(shè)備，致使變電站重要設(shè)備遭受雷害，為避免雷害造成電氣設(shè)備的絕緣損壞引發(fā)嚴(yán)重事故，及時(shí)采取有效防護(hù)措施是非常必要的。為限制入侵雷電波的幅值，在變電站內(nèi)裝設(shè)避雷器是十分有效的防護(hù)措施。同時(shí)為限制流經(jīng)避雷器的電流過(guò)大常常在變電站進(jìn)線路段安裝避雷線作為保護(hù)。

避雷技術(shù)、短路保護(hù)也是變電站最重要的保護(hù)手段，接地裝置能有效地將直擊雷、感應(yīng)雷、及高低壓短路形成的電位差導(dǎo)入大地，有效防止各種事故的發(fā)生。

避雷針的裝設(shè)原則

為防止設(shè)備遭受雷擊，所有需被保護(hù)的設(shè)備一定要處于避雷針能保護(hù)范圍之內(nèi)。在雷擊避雷針?biāo)查g，避雷針與地面間電位差極高，如若被保護(hù)設(shè)備與避雷針間絕緣距離不夠，將會(huì)導(dǎo)致避雷針與被保護(hù)裝置之間發(fā)生放電，雷電波的高電位加至被保護(hù)設(shè)備上，造成嚴(yán)重事故。這種放電現(xiàn)象稱為反擊。能避免反擊發(fā)生的最小距離即為避雷針安全距離，避雷針在裝設(shè)過(guò)程中定要大于安全距離。對(duì)于35 kV以下的變電站，絕緣水平往往較低，所以需要安裝獨(dú)立的避雷針，同時(shí)避雷針的裝設(shè)也定要滿足不發(fā)生反擊的安裝原則。對(duì)電壓等級(jí)較高的變電站，因其絕緣水平較高，可將避雷針直接裝在配電裝置構(gòu)架上。在避雷針配電裝置構(gòu)架上，還應(yīng)安裝輔助接地裝置，使其與變電站接地網(wǎng)中的連接點(diǎn)至主變壓器的接地裝置與變電站接地網(wǎng)連接點(diǎn)的電器距離大于15米。使其能夠在雷擊避雷針時(shí)，產(chǎn)生的高電位在向地傳輸過(guò)程中逐漸衰減，迫使雷電波侵入到接地點(diǎn)時(shí)不會(huì)造成反擊事故。因變壓器是變電站中重要的電氣設(shè)備，且其絕緣性能較弱，因此不應(yīng)該在變壓器門型構(gòu)架上裝設(shè)避雷針。

通常情況下，變電站出線的第一桿塔至變電站配電裝置的距離較遠(yuǎn)，該情況下，若將變電站桿塔上避雷線引至變電站構(gòu)架上，不僅能夠有效保護(hù)該段線路，同時(shí)比避雷針的保護(hù)更加經(jīng)濟(jì)適用。相比避雷針的保護(hù)能力來(lái)說(shuō)，避雷線兩端具有分流作用，在遭受雷擊時(shí)候，避雷線會(huì)比避雷針引起的電位升高小一些。所以，對(duì)于高電壓配電裝置，可將線路引至變電站出線門型構(gòu)架上，從土壤電阻率方面考慮，對(duì)電阻率大于1000歐姆*米的地區(qū)，應(yīng)集中裝設(shè)接地裝置。對(duì)35至60kV配電裝置且土壤電阻率小于500歐姆*米的地區(qū)，可在集中裝設(shè)接地裝置的同時(shí)，將避雷線引至出線門型構(gòu)架上。對(duì)于電阻率大于500歐姆*米的地區(qū)，避雷線終點(diǎn)將定于線路終端桿塔上面，同時(shí)采用避雷針對(duì)進(jìn)變電站的線路進(jìn)行保護(hù)。

（二）變電站內(nèi)接地網(wǎng)鋪設(shè)原則

為起到雷電流泄流、故障電流泄流及工作接地的作用，通常采用接地網(wǎng)的方式達(dá)到以上工作要求。

1.雷電流泄流。

雷電流能量頻譜明顯比工頻電流高出許多，在雷電流泄流瞬間，電位差高低取決于電流變化率產(chǎn)生感抗的大小。雷電流的時(shí)間尺度為微秒，相對(duì)來(lái)說(shuō)電阻電壓降是非常小的。因雷電流放電頻率是工頻電流的上千倍，所以感抗在此顯得尤為重要。

2.故障電流的泄流。

故障電流以低頻段的工頻電流為主，時(shí)間尺度數(shù)量級(jí)為秒極，因其電感阻抗極小，則電阻阻抗成為考慮的主要因素。在電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合的規(guī)范要求中，有明確的技術(shù)規(guī)定。

3.工作接地。

地面作為設(shè)備工作的零電位參考點(diǎn)，能夠使電氣裝置或設(shè)備的非截流金屬部分保持零電位。為保持設(shè)備零電位不發(fā)生變化，常采用共用接地概念，即把所有的接地系統(tǒng)連接起來(lái)。

結(jié)合以上論述，接地網(wǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先應(yīng)確認(rèn)設(shè)計(jì)的主要目的，同時(shí)要滿足設(shè)計(jì)的基本要求。實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)同時(shí)存在多個(gè)目的的接地網(wǎng)設(shè)計(jì)，要分析具體的情況再確定設(shè)計(jì)要點(diǎn)和基本原則。

4.接地和接地電阻。

1）接地意義。接地即把導(dǎo)體通過(guò)連接導(dǎo)線連接到大地，并與大地中的地網(wǎng)和接地極相連接。接地能夠使電氣設(shè)備的零電位固定在大地，安全的泄放故障電流和雷電流，能有效地防止地電位大幅度升高，保證人員和設(shè)備的安全，同時(shí)，對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)穩(wěn)定性保護(hù)也具有十分重要的意義。

2）接地電阻。接地電阻是接地系統(tǒng)中最重要的組成部分。由三部分構(gòu)成：連接器與連接導(dǎo)體電阻；連接土壤與接地導(dǎo)體間電阻；接地導(dǎo)體周圍散流電阻。其中，對(duì)接地影響最重要的則為土壤散流電阻，其影響因素最為復(fù)雜。影響因素主要包括土壤土質(zhì)含水量、接地體尺寸、形狀，接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)情況能夠決定是否可以以最低造價(jià)取得最小的接地電阻值，因此接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是地網(wǎng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

在進(jìn)行防雷接地的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，對(duì)變電站接地電阻也要定期測(cè)量。對(duì)于達(dá)不到規(guī)定要求的接地電阻，務(wù)必要及時(shí)改進(jìn)，避免在工作過(guò)程中造成危害。在變電站中長(zhǎng)期使用的金屬接地導(dǎo)體，有壽命短、易腐蝕、高阻抗等缺陷，在新時(shí)期已受到很大挑戰(zhàn)，為避免傳統(tǒng)金屬接地導(dǎo)體的缺陷，現(xiàn)推薦一種采用金屬極芯和穩(wěn)定性良好的非金屬導(dǎo)體材料制成的“高效長(zhǎng)壽接地極”，有效克服了傳統(tǒng)金屬接地導(dǎo)體的諸多弊端。

作為電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，變電站一旦遭受雷擊事故，會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模、大面積停電現(xiàn)象，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)和人民日常生活帶來(lái)諸多不便，嚴(yán)重影響社會(huì)秩序。所以，變電站的防雷保護(hù)措施是十分重要的，也是不可忽視的，設(shè)計(jì)單位和建設(shè)部門在變電站建設(shè)與維護(hù)工作中都必須嚴(yán)格對(duì)待，加以重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛東芳，鐘達(dá)文.電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].水利電力出版社.2006

[2]袁小華.電力工程[M].中國(guó)電力出版社.2008

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關(guān)鍵詞：變電站自動(dòng)化系統(tǒng) 過(guò)電壓 雷電電磁脈沖 防雷保護(hù)

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）02（a）-0105-01

從20世紀(jì)50年代起，變電站二次系統(tǒng)的防雷保護(hù)采用避雷針、避雷器及自動(dòng)合閘等多道防線，達(dá)到對(duì)變電站進(jìn)行防護(hù)的目的。隨著變電站自動(dòng)化設(shè)備的廣泛應(yīng)用，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)等二次系統(tǒng)大量采用高度集成化的CMOS電路和CPU單元的電子設(shè)備。高度集成化的電子設(shè)備其瞬間過(guò)電壓承受能力弱，極易遭受雷電過(guò)電壓、操作過(guò)電壓或電磁干擾的損壞，容易造成二次系統(tǒng)設(shè)備的繼電拒動(dòng)的事故、保護(hù)誤動(dòng)，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此，對(duì)變電站采取更好的保護(hù)措施，面受過(guò)電壓或電磁干擾的損壞，是非常必要的。

1 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)防雷保護(hù)分析

1.1 防雷保護(hù)原則

自動(dòng)化系統(tǒng)的防雷，應(yīng)綜合運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)，如攔截、均壓、分流、屏蔽、接地和保護(hù)、濾波等，構(gòu)成一個(gè)完整的防雷體系；應(yīng)滿足雷電防護(hù)分區(qū)、分級(jí)確定的防雷等級(jí)要求；需要保護(hù)的電子信息系統(tǒng)必須接地保護(hù)措施與等電位連接。

1.2 防護(hù)對(duì)象

110 kV變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

1.3 雷擊環(huán)境與雷擊隱患

根據(jù)當(dāng)?shù)貧v年氣象資料的統(tǒng)計(jì)，年平均雷暴日為45 d左右，屬雷電高發(fā)自然環(huán)境區(qū)域。

1.4 變電站雷電電磁脈沖防護(hù)等級(jí)分類分析

綜合自動(dòng)化變電站廣泛應(yīng)用了微電子技術(shù)為主的遠(yuǎn)動(dòng)裝置、繼電保護(hù)及通信網(wǎng)絡(luò)，這些高科技的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備耐過(guò)電壓過(guò)電流水平顯著下降，因此，變電站一旦遭到雷擊，將造成大面積的停電，給社會(huì)生產(chǎn)和人民生活帶來(lái)不便，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，且社會(huì)影響嚴(yán)重。

根據(jù)常規(guī)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)雷害風(fēng)險(xiǎn)分析計(jì)算，建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)為0.079，大于0.06次/年，根據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，變電站確定為第二類防雷建筑物。

根據(jù)GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》和GB9361-88《計(jì)算站場(chǎng)地安全要求》，對(duì)常規(guī)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)雷害風(fēng)險(xiǎn)分析計(jì)算，變電站信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖防護(hù)可確定為A級(jí)。

1.5 防雷區(qū)劃分

1.5.1 建筑物防雷區(qū)劃分原則

在GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定了雷電防護(hù)區(qū)應(yīng)劃分。將需要保護(hù)的空間劃分為不同的防雷區(qū)，是為了規(guī)定各部分空間不同的雷擊電磁脈沖的嚴(yán)重程度和等電位連接點(diǎn)的位置，從而決定位于該區(qū)域內(nèi)的電子設(shè)備采用何種電涌保護(hù)器在何處以何種方式實(shí)現(xiàn)與共用接地體等電位聯(lián)結(jié)。

1.5.2 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)防雷區(qū)劃分

根據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)按一般原則確定具體防雷區(qū)：引入交流所用電屏的供電線路處于LPZOB和LPZ1區(qū)交界處；引入充電屏、通信電源、逆變器等的供電線路處于LPZ1和LPZ2區(qū)交界處；引入各保護(hù)屏、通信設(shè)備的直流供電電源處于LPZ2和LPZ3區(qū)；從室外引入的各種信號(hào)電纜如電壓互感器、電流互感器、高頻信號(hào)、RS485數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)處于防雷區(qū)處于LPZOB和LPZ1區(qū)交界處；室內(nèi)的各種信號(hào)傳輸電纜處于LPZ1和LPZ2區(qū)交界處。

1.6 自動(dòng)化系統(tǒng)雷電過(guò)電壓防護(hù)

1.6.1 配電線路過(guò)電壓防護(hù)

為確保工作人員以及系統(tǒng)設(shè)備的安全，防止由配電線路引入的雷害，從交流電力網(wǎng)高壓線路開始，到自動(dòng)化設(shè)備電源入口端，室內(nèi)電源應(yīng)采用分級(jí)措施。

根據(jù)IEC61312的原則，信息系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)、通信和各類電子系統(tǒng)）的供電線路上應(yīng)設(shè)置多級(jí)防雷保護(hù)措施，一般為三級(jí)配置，從而讓過(guò)電壓能承受的水平。

1.6.2 信號(hào)線路過(guò)電壓防護(hù)

數(shù)據(jù)傳輸線路、衛(wèi)星（微波）通信天饋線路、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸線路等對(duì)防雷電電涌有更高要求，感應(yīng)雷擊是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)雷害事故的主要原因。因此，必須在系統(tǒng)或設(shè)備的各進(jìn)出傳輸線路安裝相應(yīng)的電涌保護(hù)器（SPD），一旦線纜上感應(yīng)過(guò)電壓（或遭直接雷擊），由于SPD的作用，系統(tǒng)和設(shè)備的各端口電壓大致達(dá)到相等水平（即等電位），從而保護(hù)系統(tǒng)或設(shè)備免遭損壞。

2 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)防雷保護(hù)方案

2.1 電涌保護(hù)器選擇原則

2.1.1 電源電涌保護(hù)器的選擇

電源電涌保護(hù)器必須能承受預(yù)期通過(guò)它們的雷電流，并應(yīng)符合以下兩個(gè)附加要求：通過(guò)電涌時(shí)的最大箝壓，有能力熄滅在雷電流通過(guò)后產(chǎn)生的工頻續(xù)流。

2.1.2 信息系統(tǒng)電涌保護(hù)器的選擇

信息系統(tǒng)電涌保護(hù)器的選擇，應(yīng)根據(jù)線路的工作頻率、傳輸介質(zhì)、傳輸速率、傳輸帶寬、工作電壓、接口形式、特性阻抗等參數(shù)、選用電壓駐波比和插入損耗小的適配的浪涌保護(hù)器。

2.2 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)防雷保護(hù)方案

2.2.1 交流采樣、開關(guān)量回路

電壓互感器和電流互感器二次線，還有提供開關(guān)量給保護(hù)測(cè)控裝置及五防使用，該回路上安裝電涌保護(hù)器。

2.2.2 配電回路

在變電站所用電屏、直流屏、后臺(tái)機(jī)的UPS配電回路安裝電源電涌保護(hù)器。

2.2.3 通信回路

在變電站主控室的通信回路主要有：光纖通訊，GPS天饋線、RS485信號(hào)控制線、CAN網(wǎng)電纜連接到10 kV饋線測(cè)控、電話撥號(hào)音頻與MODEM連接線，以上的連接電纜安裝信息系統(tǒng)電涌保護(hù)器。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，變電站自動(dòng)化設(shè)備的廣泛應(yīng)用，防雷保護(hù)技術(shù)更加強(qiáng)調(diào)全方位防護(hù)、綜合治理、層層設(shè)防。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的防雷及過(guò)電壓保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須有整體防護(hù)的思想，采用屏蔽，均壓，分流的各個(gè)保護(hù)，全方面的防雷措施。

參考文獻(xiàn)

篇4

關(guān)鍵詞：變電站 二次設(shè)備 防雷保護(hù)

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到了飛速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，變電站的二次防雷問(wèn)題逐漸引起重視。一方面變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)子系統(tǒng)芯片高度集成化、電路復(fù)雜化，造成設(shè)備耐壓、耐過(guò)流水平下降，對(duì)雷電的承受能力下降。另一方面信號(hào)來(lái)源路徑增多，雷電的入侵途徑也增多，使得變電站二次設(shè)備受雷擊損壞的事件也不斷增加。如何提高變電站二次防雷水平作為一個(gè)迫切問(wèn)題擺在我們面前。

一、封開局二次設(shè)備受雷損壞數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

2010年封開地區(qū)變電站二次防雷改造前變電站遭受雷擊造成二次設(shè)備毀損的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

導(dǎo)致二次設(shè)備被雷擊損壞的可能原因是二次設(shè)備產(chǎn)品自身制造質(zhì)量問(wèn)題嗎？但是無(wú)論哪個(gè)廠家設(shè)備出廠前都必須做過(guò)試驗(yàn)經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)及格后方可出廠。因此變電站二次設(shè)備頻繁遭受雷擊損壞并不在于產(chǎn)品自身制造問(wèn)題，而是在于變電站二次設(shè)備防雷設(shè)計(jì)問(wèn)題上。

二、變電站二次設(shè)備雷電入侵途徑和表現(xiàn)

雷電干擾是變電站所受干擾的重要因素，特別是對(duì)于二次系統(tǒng)而言，閃電的電磁脈沖輻射危害極大。從作用原理來(lái)講，變電站受到雷擊從而破壞二次系統(tǒng)有一個(gè)比較復(fù)雜的作用路徑：雷電入侵變電站后使避雷器發(fā)生動(dòng)作，電流通過(guò)變電站地網(wǎng)進(jìn)入大地，但同時(shí)也引起了變電站地網(wǎng)電位升高。由于變電站各種二次設(shè)備對(duì)地電位不相等，由此形成地網(wǎng)電位差，該電位差通過(guò)電源中性點(diǎn)形成回路，導(dǎo)致反擊引起設(shè)備損壞。雷電入侵變電站二次系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)途徑：（1）雷電從電源線入侵。雷電波由站用變或一些外場(chǎng)設(shè)備經(jīng)由交流母線和直流母線分散到各用電設(shè)備。（2）雷電從通信線路和天饋線入侵。通信電纜與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備直接連接，且大多通信電纜無(wú)論是載波還是光纖大多為架空線架設(shè)，遭受直雷擊的概率較大。（3）雷電放電時(shí)強(qiáng)大的電磁場(chǎng)。直接與一次設(shè)備連接的二次線路、從高壓室進(jìn)入保護(hù)室的電纜感應(yīng)到雷擊產(chǎn)生的電磁場(chǎng)從而產(chǎn)生過(guò)電壓直接傳到二次設(shè)備引起設(shè)備損壞。（4）地電位反擊。二次設(shè)備電源是由變電站所用變壓器供給的，在正常情況下，各二次設(shè)備的電壓就等于電源供給的電壓。當(dāng)發(fā)生雷擊的時(shí)候，由于各二次設(shè)備分布在不同的位置，且設(shè)備外殼就近接地，其接地點(diǎn)與雷擊點(diǎn)產(chǎn)生水平距離，由于各自距離的不同，各分布點(diǎn)的電位則不同，而次設(shè)備接地點(diǎn)與電源點(diǎn)的電位差也不同，這就導(dǎo)致地網(wǎng)電位差的產(chǎn)生。

三、目前變電站二次防雷現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

1、電源部分：電力線是雷電進(jìn)入而次設(shè)備的主要途徑，變電站站內(nèi)用電進(jìn)入主控室和通信機(jī)房的配電系統(tǒng)必須采取安全、可靠的防雷保護(hù)措施，但是目前大部分變電站站內(nèi)的交流配電屏、直流電源屏、UPS電源屏都沒(méi)有安裝浪涌保護(hù)器或者只設(shè)置一級(jí)防護(hù)浪涌保護(hù)器。2、通信系統(tǒng)：通信信號(hào)線是與外界實(shí)現(xiàn)通信聯(lián)系的主要途徑，這些與外界聯(lián)系的通信線路與機(jī)房的終端設(shè)備相接，比較容易將雷電帶入到二次設(shè)備，有沒(méi)有有效的防雷措施。3、二次回路：TV和TA二次線從湖外高壓場(chǎng)引入到主控室的各種二次設(shè)備缺少防雷保護(hù)措施，極易從一次系統(tǒng)感應(yīng)雷擊。還有開關(guān)場(chǎng)的開關(guān)量經(jīng)220V或48V引入到保護(hù)測(cè)控裝置，該引入線感應(yīng)雷擊波的概率就比較大，無(wú)有效的防雷保護(hù)措施。

四、變電站二次防雷改造

針對(duì)雷擊入侵變電站的主要途徑和目前變電站的現(xiàn)狀采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

1、多級(jí)引流防護(hù)：在薄弱環(huán)節(jié)安裝SPD，通過(guò)SPD的接地線將雷電流引入地下，通過(guò)在線路各級(jí)安裝SPD分步減少雷擊電流的傳導(dǎo)，將雷電流最大限度地控制在二次設(shè)備可承受的范圍之內(nèi)，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。主要措施有：1）交流站用電屏：作為變電站唯一的交流總輸入、輸出設(shè)備，應(yīng)在交流屏兩路輸入380V進(jìn)線電源端安裝SPD，作為交流站用電系統(tǒng)中電源進(jìn)線的第1級(jí)防護(hù)，將雷擊產(chǎn)生的大電流瞬間泄放入地，在交流屏兩段輸出母線處安裝SPD，作為第2級(jí)防護(hù)，將第1級(jí)SPD未泄放完的雷擊電流瞬間瀉放入地。2）直流屏、通信電源屏、保護(hù)測(cè)控屏等的交、直流輸入端安裝SPD，另外，直流站用電屏輸出母線上加裝SPD，串聯(lián)安裝在直流線路上，作為第3級(jí)防護(hù)。一方面是抑制室內(nèi)電源線上的感應(yīng)過(guò)電壓，另一方面是將第2級(jí)SPD未瀉放完的雷電流瞬間瀉放入地。3）逆變電源屏：由于后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)、五防系統(tǒng)等的需要，必須將交流電轉(zhuǎn)換成直流電。因此，為防止雷擊電流對(duì)其影響，在逆變電源側(cè)加裝SPD，作為第4級(jí)防護(hù)，將第3級(jí)SPD未瀉放完的雷擊電流瞬間瀉放入地。4）信號(hào)用SPD：站內(nèi)各屏之間的通信線，在靠近保護(hù)設(shè)備端安裝SPD。

2、等電位：將變電站內(nèi)機(jī)柜、二次設(shè)備的金屬外殼、屏蔽線外層、安全保護(hù)地和SPD接地端等連接起來(lái)，再與等電位網(wǎng)做好連接，形成變電站內(nèi)所有二次設(shè)備等電位，防止發(fā)生地電位反擊現(xiàn)象，可有限制過(guò)電壓，保護(hù)二次設(shè)備不會(huì)損壞。

3、接地、屏蔽：屏蔽是指把雷擊電磁脈沖從空間感應(yīng)入侵的通道加以阻斷，對(duì)信息系統(tǒng)中信號(hào)線路采用屏蔽線可大大減少雷擊感應(yīng)的可能。在機(jī)房建設(shè)中，利用建筑物鋼筋網(wǎng)和其他金屬材料，使機(jī)房形成一個(gè)屏蔽籠，用以防止外來(lái)電磁波感應(yīng)過(guò)電壓。具體措施有以下1）變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及其它二次設(shè)備應(yīng)采用共地系統(tǒng)，接入變電站主接地網(wǎng)。2）主控室接地網(wǎng)將各盤柜內(nèi)地線通過(guò)接地銅排首尾相連形成環(huán)網(wǎng)，接地銅排截面積不小于100M.3）需要接到各接地網(wǎng)的二次設(shè)備主要有：自動(dòng)化設(shè)備機(jī)箱、保護(hù)、測(cè)控裝置機(jī)箱，自動(dòng)化系統(tǒng)、保護(hù)、測(cè)控裝置的隔離變壓器（如采樣系統(tǒng)用的測(cè)量TA和TV，直流逆變電源隔離變等）屏蔽層，二次電纜屏蔽層、鎧裝層（采用兩端接地方式），后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)機(jī)箱、UPS電源機(jī)箱。二次設(shè)備盤柜（如保護(hù)屏、測(cè)控屏）、端子箱應(yīng)直接接地。線路TA和CVT二次回路采用就近接地，母線TA，CVT二次回路采用主控室接地，與母線TA和CVT二次回路有電聯(lián)系的所有TA和CVT二次回路應(yīng)共同一點(diǎn)在主控室接地。

五、結(jié)束語(yǔ)

依據(jù)現(xiàn)代防雷技術(shù)，2011年封開供電局建立了封開地區(qū)變電站二次防雷改造項(xiàng)目，對(duì)封開的所有綜自站進(jìn)行了二次防雷改造。改造至今，變電站的二次設(shè)備經(jīng)受了兩年雷雨期的考驗(yàn)，取得了很好的效果，二次設(shè)備受雷擊損壞的概率明顯下降，說(shuō)明了防雷改造的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]Q/GD001 1122.03-2007廣東電網(wǎng)公司變電站二次系統(tǒng)防雷接地規(guī)范

篇5

關(guān)鍵詞：微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)化裝置；二次系統(tǒng)；防雷。

中圖分類號(hào)：U665文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

近年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)的不斷改造及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在電力系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用。變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化不僅為變電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守和配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)，而且也為電網(wǎng)提供更安全.經(jīng)濟(jì)可靠和高質(zhì)量的電能創(chuàng)造了條件。

變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化是傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)的重大變革，其裝置形式，功能配置以及操作方法都發(fā)生了根本的變化。利用多臺(tái)計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路裝置組成的自動(dòng)化系統(tǒng)，代替了常規(guī)的測(cè)量和監(jiān)視儀表，代替了控制屏，代替了中央信號(hào)系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)屏機(jī)常規(guī)的繼電保護(hù)。但是，對(duì)于使用超大規(guī)模集成電路，運(yùn)行電壓值只有數(shù)伏，信號(hào)電流僅為微安級(jí)的微機(jī)裝置與以往電磁式保護(hù)裝置相比，耐熱容量要小，對(duì)尖峰脈沖的耐受能力比較脆弱，特別是雷擊過(guò)電壓的暫態(tài)沖擊會(huì)造成變電站二次系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞，甚至造成監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1.低壓二次系統(tǒng)存在的問(wèn)題

范縣供電局管轄的電網(wǎng)有110kv變電站4座，35kv變電站10座，由于變電站原來(lái)是按常規(guī)站設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)比較低，設(shè)計(jì)時(shí)未考慮低壓系統(tǒng)防雷。近幾年以來(lái)，變電站低壓系統(tǒng)、綜自系統(tǒng)、后臺(tái)系統(tǒng)不同程度遭受到二次雷電波的侵襲，造成低壓二次設(shè)備燒壞，比較嚴(yán)重的就先后發(fā)生了四次由于雷電波通過(guò)站用變低壓側(cè)和兩路引出的通信電纜入侵，致使調(diào)度通道機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)柜的電源插件、RTU信號(hào)插件、UPS和后臺(tái)監(jiān)控微機(jī)都受到了不同程度的損壞，已經(jīng)影響到系統(tǒng)的安全運(yùn)行，而雷擊事件由于其極高的電壓幅值和不可預(yù)測(cè)性更是微機(jī)系統(tǒng)的“天敵”。

2、原因分析

隨著電子及技術(shù)的迅速發(fā)展，雷電擊各種浪涌信號(hào)通過(guò)供配電線路和網(wǎng)絡(luò)通訊傳輸線路造成的危害越來(lái)越大，由于在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)集中了大量的微電子設(shè)備，而微電子設(shè)備所固有的特殊性，比如速度快、精度高、抗干擾能力差、過(guò)壓過(guò)流保護(hù)能力及其脆弱，對(duì)其工作環(huán)境的要求越來(lái)越高。雷電以及大型設(shè)備的瞬間過(guò)電壓、過(guò)電流會(huì)通過(guò)電源線，信號(hào)傳輸線等導(dǎo)體，是儲(chǔ)存的信號(hào)或數(shù)據(jù)受到干擾或丟失，甚至使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)或暫時(shí)癱瘓，系統(tǒng)停頓，數(shù)據(jù)圖像傳輸暫停，網(wǎng)絡(luò)遭到破壞。

雷電和浪涌并非只是在遭受雷擊時(shí)才會(huì)出現(xiàn)危害，實(shí)際上感應(yīng)雷和強(qiáng)浪涌是經(jīng)常會(huì)發(fā)生的，比如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)臨近區(qū)域內(nèi)大負(fù)載用電產(chǎn)生的開關(guān)閉合以及大量設(shè)備開關(guān)而產(chǎn)生的浪涌（操作過(guò)電壓、過(guò)電流），對(duì)于脆弱的電子設(shè)備始終都存在著潛在的威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，設(shè)備遭受感應(yīng)雷擊和雷電流侵入的事故要比設(shè)備遭受直擊雷事故多70%以上。雷擊往往造成通信線路完全中斷或通信質(zhì)量明顯下降。因此，必須重視雷電對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)線路的危害，并及時(shí)采取有效的防雷措施，確保通信暢通。因范縣據(jù)所轄區(qū)域變電站屬濮陽(yáng)雷電流易發(fā)區(qū)，且臨近區(qū)域大負(fù)載用電開關(guān)閉合頻繁極易遭到感應(yīng)雷擊，造成系統(tǒng)癱瘓。雷電防護(hù)就是要切斷雷電和浪涌進(jìn)入的途徑，也就是從供電和通訊兩條途徑（即線路）切斷侵入網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)浪涌；對(duì)于實(shí)際情況，通過(guò)分析雷電入侵途徑，有必要對(duì)變電站低壓電源系統(tǒng)的雷電干擾進(jìn)行系統(tǒng)、深入的研究，找出在低壓電源系統(tǒng)防雷方面存在的問(wèn)題和不足，并進(jìn)行改造和完善。

我局所轄變電站在高壓系統(tǒng)的防雷保護(hù)方面是比較完善的，防直擊雷有避雷針，110kv及以上線路架空地線保護(hù)，35kv線路有進(jìn)線段保護(hù)，10kv線路有出線避雷器保護(hù)體系。但在400v低壓系統(tǒng)上的防雷措施都不夠完善，存在較多問(wèn)題和不足，如低壓交流、直流配電線路是雷電及過(guò)電壓進(jìn)入電子設(shè)備的主要途徑，并未采取安全、可靠的防雷保護(hù)措施；通信線路上感應(yīng)雷擊強(qiáng)度雖然比電力線上的要低，但通信接口（GPS 無(wú)饋線RS232、 RJ45、RJ117等）的耐過(guò)流能力較低，仍然存在很大的感應(yīng)雷擊隱患；交流采樣，開關(guān)量回路TV和TA二次線從戶外高壓場(chǎng)引入到主控室的各種二次設(shè)備，沒(méi)有防雷保護(hù)措施，極易從一次系統(tǒng)感應(yīng)雷擊，還有開關(guān)場(chǎng)的開關(guān)量經(jīng)直流220V或48V引入到保護(hù)裝置或監(jiān)控后臺(tái)機(jī)，提供開關(guān)、刀閘、等開關(guān)量給保護(hù)裝置和監(jiān)控及五防使用，該引線較易感應(yīng)到雷電流，感應(yīng)雷電的幾率較大，也無(wú)防雷保護(hù)措施，以及部分自動(dòng)化控制設(shè)備接地不符合規(guī)范要求。

以及部分自動(dòng)化控制設(shè)備接地不符合規(guī)范要求。

3、解決方案及對(duì)策

在二次系統(tǒng)易遭受雷擊的變電站低壓交流系統(tǒng)加裝三級(jí)防雷模塊，在直流系統(tǒng)總饋線開關(guān)加裝防雷模塊；在信號(hào)傳輸線路連接的設(shè)備通信口側(cè)安裝信號(hào)浪涌保護(hù)器（SPD）進(jìn)行防雷保護(hù)。

交流電源系統(tǒng)SPD基本配置；考慮到局下屬的變電站雷暴環(huán)境和其他因素，在低壓交流電源的SPD配置采用2-3級(jí)保護(hù)，每個(gè)SPD保護(hù)范圍一般不超過(guò)30m，超過(guò)則需再設(shè)置SPD。一般第一級(jí)標(biāo)稱放電電流最大，裝設(shè)了帶雷擊技術(shù)功能的SPD。各級(jí)SPD宜具有劣化指標(biāo)功能。第一級(jí)安裝于三相交流配電總屏（進(jìn)線柜）內(nèi)，主要是泄放大雷電流；第二級(jí)安裝于交流分屏（包括整流屏）內(nèi)，主要用于限制雷擊引起的瞬態(tài)過(guò)電壓；第三級(jí)安裝于重要設(shè)備電源入庫(kù)處，主要是當(dāng)前端安裝的SPD所得的電壓保護(hù)水平加上其兩端引線的感應(yīng)過(guò)電壓以及反射波效應(yīng)不足以保護(hù)遠(yuǎn)端設(shè)備時(shí)，在該遠(yuǎn)端設(shè)備處加裝了第三級(jí)防雷裝置，保護(hù)該設(shè)備。

信號(hào)系統(tǒng)防雷裝置：在信號(hào)傳輸線路連接的設(shè)備通信口側(cè)安裝信號(hào)浪涌保護(hù)器（SPD）進(jìn)行防雷保護(hù)。通信線防雷：在通信線進(jìn)入設(shè)備之前串聯(lián)安裝了過(guò)電壓保護(hù)器，抑制沿線路傳導(dǎo)的過(guò)電壓對(duì)設(shè)備造成危害，可滿足ADSL、ISDN、DDN幀中繼模擬電話線等多種通信線路的防雷保護(hù)。

直流電源SPD基本配置：在低壓交流側(cè)安裝SPD后，根據(jù)規(guī)范要求，在直流側(cè)各總饋出線開關(guān)處也安裝SPD。

4結(jié)論

通過(guò)將近一年多的實(shí)踐檢驗(yàn)，自我局在低壓二次系統(tǒng)安裝了浪涌保護(hù)器、防雷插座等防雷模塊后，該四個(gè)變電站系統(tǒng)運(yùn)行正常，再未發(fā)生過(guò)調(diào)度通道機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)柜的電源插件、RTU信號(hào)插件、UPS和后臺(tái)監(jiān)控微機(jī)遭雷擊而損壞的現(xiàn)象。我局將逐步實(shí)施，在一些重要機(jī)房的低壓二次系統(tǒng)全部裝設(shè)防雷模塊，確保低壓二次系統(tǒng)的正常運(yùn)行，為電網(wǎng)提供安全、可靠、穩(wěn)定的電源，確保電網(wǎng)安全生產(chǎn)。

篇6

【關(guān)鍵詞】變電站 二次設(shè)備 防雷技術(shù)

隨著電力設(shè)備自動(dòng)化改造的深入，綜合自動(dòng)化設(shè)備電子技術(shù)的不斷發(fā)展，精密電子設(shè)備、微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用不斷增多，雷電對(duì)變電站各系統(tǒng)設(shè)備的危害越發(fā)突出。一方面變電站自動(dòng)化系統(tǒng)等設(shè)備核心元件耐過(guò)電流、雷電壓的水平越來(lái)越低，敏感性提高；另一方面由于信號(hào)來(lái)源路徑增多， 系統(tǒng)較以前更易遭受雷電波侵入，致使雷電災(zāi)害頻繁發(fā)生， 特別是雷電多發(fā)區(qū)，輕者導(dǎo)致性能下降，重者造成系統(tǒng)損壞雷擊事故。嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1 防雷設(shè)施認(rèn)識(shí)誤區(qū)

許多電力工作人員都認(rèn)為安裝避雷針（塔）、避雷帶、架空地線能防護(hù)二次系統(tǒng)設(shè)備遭受雷電干擾。其實(shí)不然，避雷針（塔）、避雷帶、架空地線為直擊雷保護(hù)裝置，主要是為了保護(hù)外部建筑設(shè)施以及高壓線路免受直擊雷引起的事故及人生安全。同時(shí)，當(dāng)雷電直接擊中室外的電源線、信號(hào)線、通信線路雷電流就會(huì)沿著這些線路侵入室內(nèi)設(shè)備，燒毀設(shè)備。高壓線路避雷器也不能滿足變電站二次系統(tǒng)設(shè)備的雷電防護(hù)需求，高壓線路避雷器的限制電壓（雷電流通過(guò)后的殘壓）很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于變電站二次系統(tǒng)設(shè)備的電壓承受值，因此高壓線路避雷器對(duì)變電站二次系統(tǒng)設(shè)備不能起到有效的雷電防護(hù)作用。有些二次設(shè)備自身帶有一級(jí)防雷裝置，但是大多設(shè)備自身帶有的防雷裝置通流容量較小，是按照防雷逐級(jí)防護(hù)原理的最后一級(jí)設(shè)計(jì)的，當(dāng)遇到較大的浪涌電流，必須要有前兩級(jí)防雷裝置的配合下才能正常工作，否則自身會(huì)因承受不了強(qiáng)大的浪涌沖擊而損壞，因此說(shuō)單憑設(shè)備自身帶有的防雷裝置不能起到很好的防雷效果。

2 雷擊故障原因

分析發(fā)現(xiàn)變電站在弱電設(shè)備防雷方面主要存在以下不足：個(gè)別建筑物直擊雷防護(hù)措施不合格，建筑物本身容易遭受直擊雷破壞，雷電波經(jīng)金屬體入侵并危及建筑物內(nèi)部的弱電設(shè)備。變電站地網(wǎng)的接地電阻偏大，沒(méi)有達(dá)到小于 0.5歐姆的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，遭雷擊時(shí)地電壓抬高偏大，干擾并損壞弱電設(shè)備。部分弱電設(shè)備的外殼以及連接電纜的屏蔽線沒(méi)有可靠接地，容易遭受雷電波的侵入，引起過(guò)電壓，造成設(shè)備損壞。站內(nèi)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，通訊線路長(zhǎng)，在雷擊時(shí)易感受雷電波，造成系統(tǒng)的損壞。大部分弱電設(shè)備的電源線、控制線和信號(hào)線沒(méi)有安裝相應(yīng)的防雷器（spd），即使加裝了部分防雷裝置，也因?yàn)樵O(shè)計(jì)不合理、spd選型不符合、分級(jí)不完善、技術(shù)參數(shù)不匹配、安裝位置不準(zhǔn)確、無(wú)整體系統(tǒng)意識(shí)等原因。有些立于房頂和空闊地的閉路監(jiān)視設(shè)備，沒(méi)有安裝接地裝置，容易遭受直擊雷的破壞。

3 雷電波入侵的途徑

在變電站內(nèi)，雷電波一般通過(guò)以下途徑入侵： gps衛(wèi)星天線；監(jiān)控視頻線、控制線、電源線；室外通信線纜； pt線路、各測(cè)控線路；環(huán)路感應(yīng)過(guò)電壓；變壓器低壓側(cè)電源線路；直擊雷電流通過(guò)接地裝置時(shí)所產(chǎn)生的電位差，形成雷電反擊。

4 雷電防護(hù)措施

電力系統(tǒng)變電站外部防雷設(shè)施基本完善，現(xiàn)有設(shè)施基本能滿足外部防雷需求，目前主要考慮內(nèi)部防雷系統(tǒng)及雷電過(guò)電壓防護(hù)措施。

4.1 等電位連接

將機(jī)房?jī)?nèi)各設(shè)備金屬外殼、水管、暖氣片等金屬管道以及機(jī)房?jī)?nèi)所有無(wú)源金屬體連接至接地匯流排，消除其相互間的電位差。

4.2 合理布線

為防止不同電壓等級(jí)的電源線、信號(hào)線相互間的電磁干擾。對(duì)不同電壓等級(jí)的電源線、信號(hào)線分類布置，其相互間隔需滿足安全距離，所有進(jìn)出室內(nèi)的線纜須使用鎧裝電纜或穿金屬管埋地通過(guò)，其金屬外皮實(shí)行兩端接地。

4.3 接地系統(tǒng)

首先在保證機(jī)房接地系統(tǒng)的接地電阻符合防雷要求的基礎(chǔ)上，還要防止可能存在的由接地系統(tǒng)的多元化而造成的在接地系統(tǒng)中產(chǎn)生電位差，防止反擊雷入侵。

4.4 雷電過(guò)電壓防護(hù)

過(guò)電壓是在雷電放電、開關(guān)過(guò)程以及靜電放電時(shí)形成并沿線竄入的，其可能對(duì)電子信息系統(tǒng)造成危害的入侵渠道主要是：電源線、測(cè)控線、通信線和接地線。雷電過(guò)電壓防護(hù)的基本原理是在瞬態(tài)過(guò)電壓的極短時(shí)間

，在被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的所有導(dǎo)電部件之間建立一個(gè)等電位，這種導(dǎo)電部件包括了供電系統(tǒng)的有源線路和信號(hào)傳輸線，也就是說(shuō)為了對(duì)電子信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖的防護(hù)，要用一種現(xiàn)代高科技電涌防護(hù)器（spd）設(shè)置在供電、信號(hào)線路上，使在極短的時(shí)間（ns級(jí)）內(nèi)，將可能產(chǎn)生高達(dá)千安級(jí)的雷電流從電源傳輸線和信號(hào)傳輸線分流或傳導(dǎo)入地。其防護(hù)要點(diǎn)如下：

4.4.1電源部分

在交流電源線路加裝spd，并采用三級(jí)逐級(jí)泄流方式進(jìn)行防護(hù)，使其限制電壓低于所保護(hù)設(shè)備的瞬間耐壓值，以保證所保護(hù)設(shè)備不遭受雷電以及各種因素引起的強(qiáng)電流、高電壓的侵害。

在直流電源線路加裝與電壓相匹配的直流spd， 使其限制電壓低于所保護(hù)設(shè)備的瞬間耐壓值，以保證所保護(hù)設(shè)備不遭受雷電以及各種因素引起的強(qiáng)電流、高電壓的侵害。

4.4.2信號(hào)部分

在有可能遭受雷電干擾以及其它電磁感應(yīng)的信號(hào)線路加裝信號(hào)防雷裝置。使其限制電壓低于所保護(hù)設(shè)備的瞬間耐壓值，以保證所保護(hù)設(shè)備不遭受雷電以及各種因素引起的強(qiáng)電流、高電壓的侵害。

5 防雷器（spd）工作原理及選型標(biāo)準(zhǔn)

5.1 防雷器工作原理

防雷器（spd）是防止過(guò)電壓的。工作原理是：防雷器的泄流器件與設(shè)備母線并聯(lián)，防雷器會(huì)根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓值設(shè)定一個(gè)浪涌啟動(dòng)電壓，當(dāng)母線電壓正常時(shí)，防雷器處于休眠狀態(tài)，此時(shí)的母線與地隔離，母線對(duì)地絕緣，當(dāng)母線電壓不正常（包括雷電過(guò)電壓和內(nèi)部過(guò)電壓），達(dá)到或超過(guò)防雷器的啟動(dòng)電壓時(shí)，防雷器動(dòng)作，使母線接地，釋放電流。過(guò)電壓時(shí)間一般很短。過(guò)電壓作用過(guò)去后，流過(guò)避雷器的電流是工頻續(xù)流，要求防雷器這時(shí)能可靠切斷工頻續(xù)流，使母線對(duì)地隔離。這時(shí)防雷器又恢復(fù)到原來(lái)的休眠狀態(tài)。

5.2 防雷器選型標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》gb50343-2004和《gb50057-2010_建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)防雷器各參數(shù)值要求，并結(jié)合變電站的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況，各防雷器及主要輔助器材主要參數(shù)選型如表1、表2、表3。

6 結(jié)束語(yǔ)

由于二次設(shè)備總體防雷方案是按照現(xiàn)有設(shè)備對(duì)防雷等級(jí)的要求綜合進(jìn)行設(shè)計(jì)的，結(jié)合現(xiàn)運(yùn)行變電站的特點(diǎn)，對(duì)需要改造的變電站現(xiàn)運(yùn)行二次設(shè)備進(jìn)行了綜合檢查，對(duì)現(xiàn)有防雷保護(hù)設(shè)施、接地電阻等進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，對(duì)可能存在雷電波入侵區(qū)域、設(shè)備進(jìn)行了全面考慮，充分考慮了各類二次設(shè)備的耐壓水平、工作電壓、電流以及各電源線、信號(hào)線的布線特點(diǎn)，并按照當(dāng)?shù)氐睦妆┤蘸屠纂娀顒?dòng)特點(diǎn)綜合考慮，多方面入手，形成一個(gè)整體的、系統(tǒng)的綜合防雷系統(tǒng)。方案實(shí)施后再?zèng)]有發(fā)生雷害及過(guò)電壓燒損設(shè)備事件，二次設(shè)備防雷技術(shù)改造取得了明顯效果。

篇7

關(guān)鍵詞：變電所 土建工程 施工

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷持續(xù)快速增長(zhǎng)，電力供需矛盾也不斷突出。近年來(lái)，電力企業(yè)新建了大量的變電所。這些變電所的建成，對(duì)電網(wǎng)的供電結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)供電可靠性、降低供線損等方面都起到了積極作用。

一、變電所土建工程施工常見問(wèn)題

1.土方平衡達(dá)不到優(yōu)化

變電所工程的土地規(guī)劃往往以盡量少占良田為原則，一般所址選在山坡、荒地、水塘等地勢(shì)起伏較大的地塊，從而使場(chǎng)地平整、擋土墻、建構(gòu)筑物、電纜溝的基礎(chǔ)土方、留置利用的耕植土等土方挖填量難以準(zhǔn)確掌握。同時(shí)，影響所內(nèi)的土方最優(yōu)平衡方案的確定。

2.擋土墻施工不規(guī)范

變電所工程通常設(shè)計(jì)的擋土墻為漿砌塊石擋土墻，在施工時(shí)操作人員對(duì)漿砌塊石的操作規(guī)程及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不太清楚，憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制施工質(zhì)量的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生；施工技術(shù)管理人員對(duì)這方面的知識(shí)也欠缺，特別是擋土墻的拉結(jié)石設(shè)置、泄水孔安放、塊石的排列、石塊空隙填嵌方法等一些砌筑構(gòu)造方面的規(guī)定不太清楚，造成漿砌塊石擋土墻的質(zhì)量失控。

3.土建與電氣配合工作不到位

變電所土建工程是送變電安裝的先決條件，是變電所投產(chǎn)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)工作。隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，變電所的建設(shè)周期大幅度縮短，而與電氣安裝有關(guān)的預(yù)埋件（管）、預(yù)留洞、防雷接地等施工質(zhì)量及與電氣安裝施工進(jìn)度的配合尤為重要，在土建施工時(shí)不僅要符合土建設(shè)計(jì)文件要求更要滿足電氣安裝的要求。

4.施工部署針對(duì)性不強(qiáng)

變電所工程施工部署中應(yīng)充分考慮接地網(wǎng)、施工道路、進(jìn)所與所內(nèi)道路、電纜溝、主控樓、接地變消弧線圈室、就地繼電器及35 kV屋內(nèi)配電裝置樓、220（110）kV構(gòu)支架基礎(chǔ)的施工流程，特別是建、構(gòu)筑物基礎(chǔ)土方開挖的時(shí)間不當(dāng)，將直接影響下道工序的正常施工。其次，建筑物基礎(chǔ)階段應(yīng)同時(shí)將基礎(chǔ)部分內(nèi)的設(shè)備基礎(chǔ)及電纜溝一起完成，反之會(huì)造成不必要重復(fù)勞動(dòng)及機(jī)械、材料損失。

5.回填土質(zhì)量下降

地基和基礎(chǔ)是變電所工程中很重要的一個(gè)部分，特別是軟土地基和回填土處理時(shí)，必須保證分層回填、夯實(shí)的質(zhì)量，使處理后的土層有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，基土不能產(chǎn)生破壞和較大的變形，否則將會(huì)使建、構(gòu)筑物遭受破壞，從而威脅到變電所的正常運(yùn)行。

二、質(zhì)量控制措施

1.主體框架的施工質(zhì)量控制

（1）模板工程：模板工程制作時(shí)首先要保證結(jié)構(gòu)部分的形狀、尺寸及相互間位置的準(zhǔn)確性，其次要求摸扳本身要具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，從而保證在混凝土自重、施工荷載及混凝土側(cè)壓力的作用下不破壞、不變形。同時(shí)對(duì)現(xiàn)存大量采用大坍落度商品混凝土的狀況，尤其需要注意模板的接縫的嚴(yán)密性，防止漏漿。

（2）鋼筋工程：鋼筋工程的好壞直接影響到整個(gè)土建工程的安全性、可靠性，鋼筋工程首先要控制好原材料。要有好的鋼筋工程首先要保證鋼筋的質(zhì)量良好，凡施焊的各種鋼筋、鋼板均應(yīng)有質(zhì)量證明書；焊條、焊劑應(yīng)有產(chǎn)品合格證。一批鋼筋要進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須要有試驗(yàn)報(bào)告和材質(zhì)單，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后還要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定做復(fù)檢，復(fù)檢合格后這批鋼筋才可以用于工程。

（3）混凝土工程：混凝土質(zhì)量的好壞，對(duì)結(jié)構(gòu)物的安全、使用壽命、造價(jià)有很大影響，因此在施工中我們必須對(duì)混凝土的施工質(zhì)量有足夠的重視。目前大多市區(qū)變電所主題工程均采用商品混凝土，施工單位根據(jù)施工圖紙要求，確定混凝土標(biāo)號(hào)和各個(gè)結(jié)構(gòu)部位的混凝土用量，在經(jīng)過(guò)模板、鋼筋、預(yù)埋件、預(yù)留孔、暗埋管道、接地等工種的核對(duì)及驗(yàn)收工作后，進(jìn)入混凝土澆注，為了保證高柱子澆注時(shí)產(chǎn)生混凝土離析現(xiàn)象，就要控制混凝土的澆注高度，同時(shí)要先給柱子座漿。澆搗時(shí)要注意振搗工作，因?yàn)榛炷恋膹?qiáng)度、抗凍性、抗?jié)B性以及耐久性均與混凝土的密實(shí)度有關(guān)，所以在振搗時(shí)要注意振搗時(shí)間、振搗間距和振搗方式，澆注完成后要重視混凝上的養(yǎng)護(hù)和控制拆模時(shí)間。

2.墻面抹灰工程的質(zhì)量控制

抹灰工程具有提高墻體抗風(fēng)、雨、雪、日曬及腐蝕介質(zhì)侵蝕能力，保護(hù)墻體，通過(guò)觀感、體型及色彩變化，裝飾立面，同時(shí)可增強(qiáng)墻體的保溫、隔熱、防潮及隔音作用。同樣施工處理不好也會(huì)產(chǎn)生墻面裂縫、空鼓、脫落、表面粗糙、起泡等質(zhì)量通病。

為了防止這些質(zhì)量通病的產(chǎn)生，施工時(shí)，要按施工要點(diǎn)，認(rèn)真處理基體，澆水濕潤(rùn)墻面，砂漿必須使用合格材料，砂漿稠度、保水性及粘結(jié)力等指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)定要求，目前南方的沙普遍偏細(xì)，施工時(shí)要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室配合比拌制砂漿，施工中，分次抹灰厚度不能超過(guò)規(guī)定厚度，凡大于8mm的分層厚度，均應(yīng)分兩次涂抹，對(duì)于較光滑的混凝土表面，不應(yīng)抹灰找平，應(yīng)剔鑿平整后，局部修理，滿刮膩?zhàn)?，?duì)于混凝工和磚墻接合處，應(yīng)先鋪設(shè)細(xì)鋼絲網(wǎng)，分層進(jìn)行抹平。

3.預(yù)埋件工程的質(zhì)量控制

變電所的預(yù)埋件施工質(zhì)量不同于一般工業(yè)廠房的預(yù)埋件質(zhì)量要求，它不僅要滿足建筑安裝工程施工規(guī)范要求，更要滿足于電力部門的設(shè)備安裝施工規(guī)范要求。在施工時(shí)，先要熟悉了解變電所預(yù)埋件的種類，認(rèn)真查看圖紙，在施工圖上標(biāo)注清楚，不要漏埋。

對(duì)于直接埋置在建筑地面的預(yù)埋件，施工時(shí)可先在模板上標(biāo)注位置后，在模板上固定螺栓，待混凝土澆注完畢后，通過(guò)水平儀控制高層，將預(yù)埋件上鉆孔焊接在螺栓上。

對(duì)于預(yù)埋在預(yù)埋件上的槽鋼，可先在混凝土澆注前預(yù)埋好預(yù)埋件，在做建筑地面前再做槽鋼埋置工作，這樣做可以避免槽鋼移位和施工損壞現(xiàn)象。槽鋼埋置前先要對(duì)采購(gòu)的槽鋼進(jìn)行加工和矯正工作，防止起翹的槽鋼直接用于工程，長(zhǎng)度大于6m的槽鋼埋置時(shí)，可先在預(yù)埋位置兩端預(yù)埋件上焊接兩段鋼筋，通過(guò)水平儀在鋼筋上測(cè)定預(yù)埋高層后，焊接人員通過(guò)拉線埋置槽鋼。

4.預(yù)留孔洞的質(zhì)量控制

在施工前，作業(yè)人員先要熟悉變電所工程的工藝流程，認(rèn)真核對(duì)施工圖紙，在技術(shù)交底時(shí)要說(shuō)明白透徹，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，技術(shù)人員、質(zhì)監(jiān)人員和監(jiān)理工程師要實(shí)時(shí)檢查，防止漏留、錯(cuò)留，在現(xiàn)澆樓板上預(yù)留孔洞時(shí)，可先在模板上用墨線彈出預(yù)留的位置，在保證預(yù)留孔洞內(nèi)徑的前提下，用同樣大小相對(duì)較硬的泡沫固定在模板上，混凝土澆注完畢達(dá)到拆模要求后鑿去，清理孔壁后用純水泥漿修整完成。

篇8

關(guān)鍵詞：電極保護(hù)；變電站；防雷接地；作用研究

中圖分類號(hào)：TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

目前，在變電站防雷接地中，最常見的技術(shù)就是接地網(wǎng)，但電力系統(tǒng)在快速發(fā)展的過(guò)程中，也得到了很大的進(jìn)步，同時(shí)在防雷接地網(wǎng)的安全維護(hù)中也遇到了巨大的挑戰(zhàn)，金屬在地下經(jīng)常被腐蝕，使得整個(gè)變電站系統(tǒng)的保護(hù)功能以失敗而告終。為了能更好的利用防雷接地網(wǎng)，前提就是解決這一挑戰(zhàn)問(wèn)題，在經(jīng)過(guò)工作人員研究之后，發(fā)現(xiàn)了陰極電極保護(hù)技術(shù)，該技術(shù)不僅投資小，而且效果也非常好，操作起來(lái)還方便敏捷，并且無(wú)論實(shí)在國(guó)內(nèi)的變電站防雷接地中還是國(guó)外的變電站防雷接地中，都得到了普及。

一、分析變電站的防雷接地技術(shù)

1 變電站的防雷接地技術(shù)

在變電站的防雷接地技術(shù)中，根據(jù)作用方式的不同將其分為兩種，第一種是通過(guò)特定的防雷防護(hù)裝置而將雷引入到接地網(wǎng)中來(lái)完成變電站防雷接地的保護(hù)工作；第二種是預(yù)防雷電的侵入，但在本文中，研究和分析的是第一種，通過(guò)特定的防雷防護(hù)裝置而將雷引入到接地網(wǎng)中。這里所使用的防雷防護(hù)裝置是接閃器，它可以對(duì)電流執(zhí)行攔截和導(dǎo)引的作用，具體的裝置就是避雷線和避雷針。在一些小型的變電站中，只需要使用避雷針就可以達(dá)到防雷的效果了，但是在一些大型的變電站中，不僅要在架構(gòu)上安裝一些避雷線或者是避雷針，還要嚴(yán)格設(shè)置引流線的參數(shù)，這樣才能完成變電站的防雷工作。而接地線是連接在屏蔽設(shè)施和被保護(hù)對(duì)象之間的引線，在變電站工作時(shí)期電阻要在1Ω以下，它主要有主接地線、分接地線以及等電位連接板三種接地線。

2 變電站防雷接地中的防腐蝕方法

根據(jù)上述的論述可知，在變電站的防雷接地中，面對(duì)的最大挑戰(zhàn)就是腐蝕問(wèn)題。首先，從材料的角度出發(fā)，如果將原來(lái)的材料碳鋼替換成鋼，則會(huì)減少材料的腐蝕度，但由于鋼的價(jià)格非常昂貴，使得變電站防雷接地中的防腐蝕技術(shù)再次失敗。其次，如果在接地網(wǎng)的材料表面涂上一層抗腐蝕的材料，就會(huì)減少腐蝕，但是這種方法需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和金錢。最后的一種防腐蝕技術(shù)則是本文論述的重點(diǎn)，利用陰極電極保護(hù)技術(shù)，該技術(shù)不僅投資小，而且操作起來(lái)也非常簡(jiǎn)單，下文就對(duì)該技術(shù)進(jìn)行探討和分析。

二、分析陰極電極保護(hù)技術(shù)

1 原理

對(duì)于陰極電極保護(hù)技術(shù)的原理，是對(duì)被保護(hù)的金屬不斷的補(bǔ)充電子，避免在金屬原子失去電子之后溶入到溶液里，并出現(xiàn)負(fù)電位的現(xiàn)象，而在變電站防雷接地中，是利用陰極電極保護(hù)技術(shù)對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行不斷地補(bǔ)充電子，進(jìn)而形成一個(gè)大型的陰極，這個(gè)過(guò)程就稱為陰極電極保護(hù)。對(duì)不同陰極的保護(hù)根據(jù)實(shí)現(xiàn)的方法不同而分成了兩種，分別是外加電流法和犧牲陽(yáng)極法。

所謂外加電流法，是在陰極保護(hù)的同時(shí)將電源的負(fù)極和被保護(hù)的對(duì)象相連接，使得其電位比周圍環(huán)境的電位低，進(jìn)而形成陰極，最后達(dá)到一個(gè)避免被保護(hù)的金屬被腐蝕的目的。但這種陰極電極保護(hù)的方法主要用在土壤的電阻率很高的環(huán)境，或者是大型的變電站中。具體的外加電流陰極電極保護(hù)的原理圖如圖1所示。

所謂犧牲陽(yáng)極保護(hù)法，它是與電位比被保護(hù)金屬更低的金屬相連，然后將電子通過(guò)轉(zhuǎn)移的方式轉(zhuǎn)到被保護(hù)金屬上，形成犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)，在實(shí)際的應(yīng)用中，主要用到的陽(yáng)極金屬主要是鎂以及鎂合金陽(yáng)極，和鋅合金陽(yáng)極。這種方法相對(duì)上一種方法來(lái)說(shuō)比較方便，并且還不需要外界的電源，在運(yùn)行時(shí)也不會(huì)有干擾的現(xiàn)象產(chǎn)生，但這種方法還有一個(gè)缺點(diǎn)，使用壽命相對(duì)較短，只有3到5年的時(shí)間，并且有時(shí)還會(huì)在陽(yáng)極表面有一層硬殼產(chǎn)生，該硬殼不僅不導(dǎo)電，還會(huì)對(duì)電子的輸出產(chǎn)生阻礙作用，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致整個(gè)保護(hù)以失敗告終。

導(dǎo)致保護(hù)失敗的主要原因有以下兩種，一是陽(yáng)極所在地區(qū)的土壤電阻率較高；二是陽(yáng)極的金屬不滿足所規(guī)定的要求。所以，犧牲陽(yáng)極保護(hù)法只適用于變電站的規(guī)模較小的情況或者是周圍土壤的電阻率比100歐姆小的環(huán)境。具體的犧牲陽(yáng)極保護(hù)法的原理圖如圖2所示。

2 分析兩種陰極電極保護(hù)技術(shù)在使用中所要注意的方面

在現(xiàn)實(shí)的防護(hù)中，無(wú)論是外加電流保護(hù)法還是犧牲陽(yáng)極保護(hù)法都需要特別注意的地方，進(jìn)而才能讓整個(gè)的保護(hù)效果更完美。

在采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)法時(shí)，首先要測(cè)定該環(huán)境周圍的土壤電阻率以及在不同時(shí)間內(nèi)的變化范圍，其次就要根據(jù)測(cè)出的電阻率來(lái)選擇作為犧牲陽(yáng)極的金屬材料。下表是鎂和鋅陽(yáng)極的性能表，可以通過(guò)下表來(lái)選擇陽(yáng)極金屬的材料，但如果所測(cè)出土壤的電阻率大于100歐姆時(shí)，建議不選擇這種保護(hù)方法。

通過(guò)上表選完陽(yáng)極的金屬之后，就到計(jì)算整體保護(hù)的面積以及陰極總電流的時(shí)候，而這些計(jì)算的依據(jù)是根據(jù)變電站防雷接地網(wǎng)中的碳鋼結(jié)構(gòu)以及外形的尺寸。但對(duì)于計(jì)算總電流，則還可以根據(jù)土壤腐蝕性所規(guī)定的最小電流計(jì)算。而陰極保護(hù)的電位可以根據(jù)接地網(wǎng)的自然腐蝕電位而決定，將其左移250MV～300MV或者可以直接規(guī)定為-850MV，對(duì)于電位的選擇，只要能將電流密度保證到最小，則就可以不用考慮電位了。在上述所有理論值計(jì)算完之后，就可以決定陽(yáng)極的質(zhì)量和個(gè)數(shù)等各種參數(shù)了，最后才是確定用陰極電極保護(hù)技術(shù)來(lái)保護(hù)整個(gè)變電站防雷接地系統(tǒng)的安全性和可靠性。

三、陰極電極保護(hù)在變電站防雷接地中的施工

1 施工需要注意的問(wèn)題

首先，對(duì)于犧牲陽(yáng)極的材料，在選擇和設(shè)計(jì)時(shí)必須要符合國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，而且還需要專業(yè)的工司或人員來(lái)完成。

其次，對(duì)于施工的方案和程序，不僅要滿足國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，還要符合專業(yè)的設(shè)計(jì)要求。

2 兩種保護(hù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

對(duì)于犧牲陽(yáng)極保護(hù)法，優(yōu)點(diǎn)是不需要外加電源就可以工作，并且干擾小，管理和維護(hù)都比較簡(jiǎn)單，運(yùn)行時(shí)電流的分布也比較均勻，效率也高，整個(gè)工程隊(duì)伍的投資和總體的保護(hù)長(zhǎng)度成正比；其缺點(diǎn)是必須有高質(zhì)量的覆蓋層，保護(hù)的電流不能實(shí)現(xiàn)控制，而且還不適用于較高的土壤電阻率環(huán)境中，對(duì)于陽(yáng)極的金屬材料還必須要定期的更換才能完成。

對(duì)于外加電流保護(hù)法，對(duì)外界環(huán)境的電阻率無(wú)影響，所需要的覆蓋物質(zhì)量不用太高，對(duì)大型的變電站和工程量較大的環(huán)境都適合，輸出的電流可以隨意控制，并且使用的壽命還較長(zhǎng)，不需要更換仍然可以繼續(xù)再用。其缺點(diǎn)首先是需要外加電源才可以運(yùn)行，對(duì)周圍金屬建筑物的干擾也會(huì)產(chǎn)生較大的影響，其次還需要定期的管理和維護(hù)。在實(shí)際的應(yīng)用中，可以根據(jù)變電站防雷接地的具體情況來(lái)選擇適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)技術(shù)。

四、陰極電極保護(hù)在變電站防雷接地中的應(yīng)用實(shí)例

無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，陰極電極保護(hù)在變電站防雷接地中的應(yīng)用都受到了認(rèn)可。例如，在浙江省臺(tái)州市，110KV的海保變電站在2005年就將陰極電極保護(hù)技術(shù)應(yīng)用到防雷接地中，在2007年，將第一批腐蝕試片挖出時(shí)，卻未發(fā)現(xiàn)有明顯腐蝕的地方。而在一些沿海地區(qū)，即使氣候潮濕容易腐蝕，但陰極電極保護(hù)在變電站防雷接地中也受到了應(yīng)用，例如1982年建立的內(nèi)蒙古包頭市的橋西變電站，在未引進(jìn)陰極電極保護(hù)技術(shù)之前，需要經(jīng)常維修，并且還要填補(bǔ)接地網(wǎng)附近的腐蝕坑，而2009年，該變電站采用了陰極電極保護(hù)技術(shù)，經(jīng)過(guò)一年的使用之后，挖出測(cè)試片進(jìn)行分析時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)測(cè)試片的腐蝕速度僅是未保護(hù)測(cè)試片的1/3，抗腐蝕的效果非常明顯。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文對(duì)陰極電極保護(hù)在變電站防雷接地中的作用，我們可以總結(jié)出陰極電極保護(hù)技術(shù)不僅可以降低腐蝕速度，同時(shí)還能為接地網(wǎng)提供穩(wěn)定性，最后達(dá)到接地網(wǎng)使用壽命延長(zhǎng)的效果，這為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了保證。

參考文獻(xiàn)

[1]張建德，劉鐵.500kV雙河變電站接地網(wǎng)陰極保護(hù)運(yùn)行分析[J].湖北電力，2011（06）：57-58.

篇9

【關(guān)鍵詞】變電站；二次；防雷；措施

1.引言

近年來(lái)，廬江電網(wǎng)飛速發(fā)展，隨著變電站無(wú)人值班改造的深入，我公司變電站綜合自動(dòng)化率已達(dá)到百分百，綜合自動(dòng)化改造后，微機(jī)保護(hù)裝置替代了原來(lái)的電磁式保護(hù)，大量的高度集成的弱電子設(shè)備在變電站保護(hù)、通信以及遠(yuǎn)動(dòng)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，但經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行，變電站二次設(shè)備遭受雷電沖擊而損壞的事故在我公司時(shí)有發(fā)生，雷電對(duì)變電站二次系統(tǒng)設(shè)備的危害越發(fā)突出，造成難以估算的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。如何采取有效的防雷保護(hù)措施，保障電網(wǎng)正常可靠的運(yùn)行，這是擺在我們面前的一個(gè)新課題。

2.案例分析

下面結(jié)合我公司近年來(lái)發(fā)生的幾起典型的二次設(shè)備雷害事故，做些淺顯的探討，通過(guò)剖析變電站綜自改造過(guò)程中二次系統(tǒng)防雷存在的疏漏和薄弱環(huán)節(jié)，探尋雷電入侵變電站二次系統(tǒng)的主要途徑以及相應(yīng)的防雷技術(shù)措施。

案例1：2007年春季，我公司110千伏缺口變?cè)馐芾讚?，二樓主控室RTU總控單元（屬早期綜自裝置）損壞，一樓通信機(jī)房?jī)?nèi)光端機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)串行通信口（RS232/422等）打壞，導(dǎo)致設(shè)備通訊中斷，實(shí)時(shí)監(jiān)控信息無(wú)法上傳。

案例2：2008年6月某日，雷電造成35千伏湯池變5臺(tái)微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置黑屏，通訊總控單元通訊接口擊壞，兩只數(shù)字式計(jì)量電表燒毀，3條線路誤動(dòng)跳閘，導(dǎo)致整座變電站通訊中斷、數(shù)條線路停電的重大損失！變電站基本癱瘓。

廬江屬丘陵地帶，地下多有礦藏，雷電頻繁，而且雷擊強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致近年來(lái)廬江電網(wǎng)雷擊事故頻頻發(fā)生，造成難以估算的經(jīng)濟(jì)損失，給公司帶來(lái)很壞的社會(huì)負(fù)面影響。同一變電站多次遭受雷擊重創(chuàng)，引起了公司領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，責(zé)成筆者組成專題小組破解110千伏缺口變屢遭雷害的原因，攻克綜自變電站防雷的技術(shù)難題。以此契機(jī)，筆者對(duì)綜自變電站二次防雷有粗淺的見解和重新的認(rèn)識(shí)：

雷電入侵綜自變電站二次設(shè)備不外乎三個(gè)途徑：

（1）雷電通過(guò)交、直流電源電路進(jìn)入設(shè)備，造成微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、通信系統(tǒng)等的電源部分燒毀，這是占比例最多的一種雷電危害。

案例3中雷電過(guò)電壓就是沿35千伏線路通過(guò)1#站用變（1#站變接在35千伏缺裴聯(lián)絡(luò)線上），經(jīng)過(guò)站用變高壓側(cè)避雷器削峰平波后，其殘壓與電源電壓疊加后耦合到低壓所變屏，再經(jīng)過(guò)低壓電源回路進(jìn)入設(shè)備，擊壞RTU總控單元以及后臺(tái)監(jiān)控機(jī)、UPS電源、空調(diào)等的的電源部分。但雷電何以通過(guò)層層障礙，直擊二次設(shè)備呢？起初，我們也一片茫然百思不得其解。我們對(duì)缺口變雷害的形成及雷電入侵的途徑作了分析、判斷和艱苦的探尋工作。

（2）感應(yīng)雷過(guò)電壓通過(guò)信號(hào)線進(jìn)入二次設(shè)備，造成其通訊接口部分的損壞，也是常見的一種雷電危害。

案例1就屬于類似的雷電波入侵。由于變電站綜自改造中不嚴(yán)格遵守施工規(guī)范，信號(hào)電纜無(wú)屏蔽，電力電纜也無(wú)屏蔽或屏蔽不好，兩電纜之間未遠(yuǎn)離，信號(hào)線與強(qiáng)電的電力電纜平行敷設(shè)，雷電波通過(guò)電力電纜時(shí)就在信號(hào)電纜中產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓，從而進(jìn)入二次系統(tǒng)損壞設(shè)備。

（3）通過(guò)PT、CT以及開關(guān)量回路也是將雷電過(guò)電壓引入電力二次設(shè)備的主要途徑之一。

PT、CT一次側(cè)與變電站的高壓部分相連，高壓線路上的雷擊過(guò)電壓（高壓線路遭直接雷擊或被感應(yīng)雷電所產(chǎn)生的過(guò)電壓）經(jīng)過(guò)流變或圧變傳到二次側(cè)，進(jìn)入保護(hù)測(cè)控裝置，損害電力保護(hù)、測(cè)控裝置等的對(duì)應(yīng)部分，使二次設(shè)備遭雷擊誤動(dòng)作或損壞。案例2的一部分保護(hù)、測(cè)控裝置以及電能表的損壞就是因?yàn)樯鲜銮闆r引起的。

這一方面，我們采取的防范措施是：

（1）保證PT、CT二次側(cè)可靠接地和消諧裝置的正常運(yùn)行。

（2）PT、CT均處于強(qiáng)電回路中，其二次線從戶外高電壓場(chǎng)引入到主控室的各種二次設(shè)備，無(wú)有效的防雷保護(hù)措施，極易從一次系統(tǒng)感應(yīng)雷擊，應(yīng)該同電源防護(hù)一樣進(jìn)行分級(jí)防護(hù)，所以，我們?cè)陔妷夯ジ衅鞯牡蛪簜?cè)、電壓互感器線路進(jìn)入測(cè)控屏處安裝電涌保護(hù)器。如此，經(jīng)過(guò)雙層保護(hù)，使從互感器竄入的雷電流基本能夠控制在線路能夠承受的額度之內(nèi)，從而保證了整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（3）開關(guān)量回路的隔離：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)開關(guān)量主要是斷路器、隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)和主變壓器分頭位置等。這些斷路器和隔離開關(guān)都處于強(qiáng)電回路中，必然會(huì)受強(qiáng)電回路雷擊、操作過(guò)電壓的影響。因此，開關(guān)量回路要采取光電耦合器隔離措施。

3.二次系統(tǒng)綜合防雷技術(shù)措施

筆者針對(duì)我公司綜自變電站二次系統(tǒng)的實(shí)際情況，結(jié)合改造成果和一段時(shí)間來(lái)積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)變電站的二次系統(tǒng)過(guò)電壓防護(hù)提出一些個(gè)人見解和粗淺的綜合防雷技術(shù)措施，與各位同行共享，以達(dá)到共同提高：

（1）提高對(duì)綜自變電站接地重要性的認(rèn)識(shí)

變電站的主控室是綜自二次設(shè)備集中擺放的地方，其接地網(wǎng)要與主接地網(wǎng)可靠連接，綜自屏柜與接地槽鋼要滿焊，謹(jǐn)防個(gè)別屏柜接地不良，造成人身傷亡和設(shè)備的損壞。變電站電纜溝內(nèi)的接地體比地埋更易腐蝕，造成接地扁鐵接地效果差、壽命短等缺陷，為防止局部電位升高，在電纜溝內(nèi)要設(shè)置接地帶、在電纜溝附近要設(shè)置與電纜溝平行的水平均壓帶以改善電纜溝的電位均勻。

接地是綜自變電站防雷的關(guān)鍵所在，不要只重防雷，忽視接地，對(duì)接地的重要性必須有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)。

（2）建立低壓配電系統(tǒng)的三級(jí)防護(hù)體系

1）在低壓所變屏的進(jìn)線側(cè)安裝容量足夠的浪涌保護(hù)器一套，作為電源部分的一級(jí)防護(hù)。我公司使用的是KJRX60-B/4M型浪涌保護(hù)器，技術(shù)指標(biāo)為：電壓380V、保護(hù)水平2500V、通流容量80kA、8/20ms沖擊波形、響應(yīng)時(shí)間≤25ns。

2）在逆變電源的輸入端安裝壓敏電阻，能對(duì)電路中出現(xiàn)的瞬間浪涌電壓脈沖起到削峰和箝位的作用，可以有效地防止過(guò)電壓對(duì)設(shè)備的損害。我公司綜自改造中，通信及后臺(tái)監(jiān)控機(jī)等需交流電源的設(shè)備接入逆變電源，逆變電源由直流屏輸入，本身具有穩(wěn)壓、隔離作用，起到又一級(jí)防護(hù)作用。

3）直流220V電源是變電站微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的控制、操作電源和二次設(shè)備工作電源，因此，直流電源的可靠、穩(wěn)定是變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。為從根本上解決雷擊對(duì)直流系統(tǒng)的損害，進(jìn)而造成二次系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置電源、直流端口損壞，在直流屏的交流輸入端加裝一套浪涌保護(hù)器。

低壓配電系統(tǒng)的三級(jí)防護(hù)是建立在高壓避雷的基礎(chǔ)上，通過(guò)低壓電源逐級(jí)的防護(hù)，將雷電過(guò)電壓層層衰減，從而將雷電流最大限度的控制在自動(dòng)化裝置允許的耐受范圍之內(nèi)，以確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）重視施工改造過(guò)程中的細(xì)節(jié)

1）施工改造過(guò)程中二次回路布線時(shí)，無(wú)論是信號(hào)電纜（包括網(wǎng)線）、控制或電力電纜均應(yīng)使用屏蔽電纜，電纜的屏蔽層兩端接地，對(duì)電場(chǎng)耦合和磁耦合都有顯著的削弱作用。

2）充分考慮強(qiáng)、弱信號(hào)電纜的隔離，強(qiáng)、弱信號(hào)不應(yīng)使用一根電纜，電纜溝或電纜豎井排布時(shí)，應(yīng)將電纜分層、分壓，信號(hào)電纜應(yīng)盡量避開電力電纜，盡量增大與電力電纜的距離，并盡量減少平行長(zhǎng)度。另外，注意的細(xì)節(jié)是強(qiáng)、弱電電纜不能與避雷針、大樓等的接地引下線靠得太近，減少互感耦合，避免過(guò)電壓由互感耦合侵入。

3）采取隔離防范措施，隨著高度自動(dòng)化、高集成的運(yùn)行電壓只有數(shù)伏、信號(hào)電流僅為微安級(jí)的微機(jī)裝置的應(yīng)用，雷電對(duì)變電站二次設(shè)備的影響日顯突出。變電站綜合自動(dòng)化改造后，我公司變電站通信全部實(shí)現(xiàn)光纖化，且使用的是非金屬光纜，切斷了雷電入侵二次設(shè)備的一個(gè)主要渠道。另外，在光端機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)RS232口、485以及CAN等數(shù)據(jù)通訊接口之間加裝光電隔離器，在通訊總控單元接入數(shù)字通道模塊等隔離措施，以起到大大削弱雷電感應(yīng)電壓的作用。

4.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上技術(shù)措施的采取，我公司變電站組成一套完整的立體的防雷網(wǎng)絡(luò)，卡住雷電侵入的各種途徑，從近一段時(shí)間的運(yùn)行來(lái)看，所采取的措施是得力的，成效是顯著的，大大降低綜自變電站雷電的危害，提高了我公司電網(wǎng)安全運(yùn)行水平，達(dá)到了防雷減災(zāi)的目的。

參考文獻(xiàn)

篇10

【關(guān)鍵詞】防雷；綜合自動(dòng)化；方案

1、前言

對(duì)于微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言，其沖擊抵抗能力以及干擾抵抗能力是其在輸變電行業(yè)極其惡劣的環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中最薄弱的兩個(gè)環(huán)節(jié)。并且雷電因?yàn)槠浔旧淼牟豢深A(yù)測(cè)性以及超高的電壓幅值，使其成為了現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最可怕的“天敵”。當(dāng)整個(gè)雷電降落在輸電線路的周邊區(qū)域時(shí)，會(huì)使得輸電線路中形成高達(dá)數(shù)千伏的瞬態(tài)電壓，并且這股電壓會(huì)隨著輸電線路對(duì)變電站內(nèi)部造成極為可怕的毀滅性打擊。在下文中，筆者就自動(dòng)化變電站內(nèi)部的二次設(shè)備受到雷擊的作用實(shí)際的情況進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，并且對(duì)相應(yīng)的防雷措施進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明。

2、遭受雷電攻擊最為主要的原因分析

（1）簡(jiǎn)析：雷電波侵入全過(guò)程

對(duì)于雷電波而言，其一般情況下是通過(guò)變電站內(nèi)部的線路（10kV）實(shí)現(xiàn)對(duì)母線（10kV）的入侵，其次再經(jīng)由10kV使用的變壓器低壓繞組以及高壓繞組之間的電磁進(jìn)行耦合以后，成功的闖進(jìn)低壓，并出現(xiàn)浪涌。在整個(gè)過(guò)程匯總，經(jīng)過(guò)了線路（10kV）避雷器，母線上的避雷器以及所有的變避雷器的三級(jí)削峰，其次再一次的經(jīng)過(guò)變低壓饋線所產(chǎn)生的拼搏作用，雖然相應(yīng)的電壓幅值在這個(gè)時(shí)候得到一定程度的降低，很大一部分雷電本身的能量都得到了一定程度的消除，但是雷電波本身的能量都極高，電壓也極高，并且因?yàn)樵诒芾灼鞯认嚓P(guān)的設(shè)備在技術(shù)上還存在一定的局限性以及不完善，使得雷電波仍然可能通過(guò)尖峰脈沖（幅度高、作用時(shí)間比較短、能量較低）的形式，利用低壓饋線的途徑，施加到變電站站內(nèi)所有交流回路（220V）當(dāng)中。

除此之外，還有一種比較特殊的情況，即感應(yīng)類型的雷電波通過(guò)信號(hào)采集以及rtu設(shè)備的二次電纜進(jìn)行入侵，同時(shí)以極高的電壓，將能量直接施加到相應(yīng)的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中的傳送端以及信號(hào)端上，從而致使型號(hào)的接發(fā)端口的模塊受到毀壞性傷害。

（2）簡(jiǎn)析：為什么微機(jī)設(shè)備最容易受到雷電的攻擊

對(duì)于變電站而言，其合閘電源、變電保護(hù)、整流充電系統(tǒng)以及直流系統(tǒng)本身的容量都很大，相應(yīng)的耐電能力也很優(yōu)秀，并且因?yàn)槿萘看蟮脑?，使其?duì)尖峰脈沖的吸收能力也較好，還有一定的平波作用，使得施加到保護(hù)裝置上面的脈沖電壓大小得到極大程度的降低，并且一般情況下的電磁保護(hù)裝置本身的元件多數(shù)都為單元件的電容、電阻等等，其實(shí)際耐熱的空間極大，對(duì)于尖峰脈沖相應(yīng)的承受能力也極為突出，所以能夠成功、安全的度過(guò)暫態(tài)過(guò)程。但是針對(duì)一些規(guī)模極大的集成電流而言，其實(shí)際運(yùn)行電壓只有幾伏，而相應(yīng)的信號(hào)電流僅僅還是μA級(jí)別的微型計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)講，就很難能夠承受得住。這就是為什么一般情況下微機(jī)裝置被損害后，常規(guī)的保護(hù)裝置還能夠繼續(xù)安全運(yùn)行最為關(guān)鍵的原因了。

3、雷電攻擊防范辦法概述

對(duì)于交流電源回路采用電源防雷器（SPD，surge protectiVe deVices）。電源防雷器（Power lightning arrester）是浪涌保護(hù)器中最常用的一種，主要是針對(duì)電源系統(tǒng)所選用的浪涌保護(hù)。電源防雷器包括電源防雷模塊、電源防雷箱、電源防雷插座等。電源防雷器能在最短時(shí)間釋放電路上因感應(yīng)雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量到安全地線上，從而保護(hù)電路上的設(shè)備。其工作原理如下：在正常情況下，防雷器處于高阻狀態(tài)，當(dāng)電源由于雷擊或開關(guān)操作出現(xiàn)瞬間脈沖電壓時(shí)，防雷器立即在納秒級(jí)時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通，將該脈沖電壓短路到大地泄放，從而保護(hù)連接于電源上的設(shè)備。該脈沖電壓流過(guò)防雷器后，防雷器又變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，從而不影響設(shè)備的供電。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備采用數(shù)據(jù)線浪涌抑制器，它可以防止浪涌通過(guò)數(shù)據(jù)線間接地進(jìn)入電子設(shè)備。總的來(lái)說(shuō)，很大一部分的浪涌事件是由交流電源線的浪涌引起，并導(dǎo)致主板、調(diào)制解調(diào)器串并行接口與其它設(shè)備的損壞。在RS-232的串并行接口的標(biāo)準(zhǔn)中，用于泄放高能浪涌和故障電流的地線與數(shù)據(jù)信號(hào)的返回路徑共享一條線路，從而小至幾十伏的瞬態(tài)電壓都有可能通過(guò)這些串并行接口損壞設(shè)備，而電話線則更能直接將電源線上的瞬態(tài)浪涌傳進(jìn)來(lái)。

所以，在變電站內(nèi)部的自動(dòng)化二次設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù)研究的過(guò)程中，必須針對(duì)變電站內(nèi)部的綜合型自動(dòng)化設(shè)備主要就是對(duì)其信號(hào)以及電源進(jìn)行考慮，筆者建議我們可以采用下面的辦法對(duì)其進(jìn)行雷電防護(hù)設(shè)計(jì)：

在變電站中所使用的點(diǎn)屏上進(jìn)行相關(guān)的電源防雷保護(hù)器的安裝，其主要的特點(diǎn)如下所示：

其是一個(gè)可以進(jìn)行不同點(diǎn)變換的、相位模件單一的模塊式設(shè)施；并且還是一個(gè)最大過(guò)載電流達(dá)到了100kA的大通流容量設(shè)施；使動(dòng)作反應(yīng)速度可以保持在25ns以內(nèi)的高速設(shè)施；并且是具有多種類型可供選擇的可選件設(shè)施。其主要的調(diào)度通信回路所采用的保護(hù)器為德國(guó)德和盛（DEHN+SOEHNE）雙圈絞線型的信息雷電防護(hù)設(shè)備，并且可以有效地防止電話線將電源線上存在的瞬態(tài)浪涌直接傳進(jìn)來(lái)。

使用德國(guó)德和盛雙圈絞線信息類型的線路相關(guān)的過(guò)電壓保護(hù)器對(duì)于pc以及DB9串行口進(jìn)行保護(hù)，其峰值電壓數(shù)值保持在±6000V，可以有效的防止浪涌經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)線直接或者間接的進(jìn)入到電子設(shè)備的內(nèi)部。

主要的注意事項(xiàng)概述：在電源相關(guān)的避雷設(shè)施中，其熱熔保險(xiǎn)絲以及相關(guān)的電容器的選擇也是十分的重要。對(duì)于電源上的雷電防護(hù)設(shè)備而言，其長(zhǎng)時(shí)間的在電網(wǎng)中運(yùn)行，因?yàn)殡娙萜鞅旧淼馁|(zhì)量問(wèn)題所導(dǎo)致的電源避雷設(shè)施的損壞，屢見不鮮，所以，對(duì)于電容器實(shí)際的電壓耐力的選擇也十分的重要，特別是對(duì)其對(duì)于脈沖高壓電實(shí)際的沖擊能力的選擇。

電源避雷器中的熱熔保險(xiǎn)絲的作用是當(dāng)雷電流超過(guò)電源避雷器最大承受能力時(shí)，由于過(guò)流作用，可使保險(xiǎn)絲斷開，同時(shí)由于過(guò)載使氧化鋅壓敏電阻溫度上升亦可使保險(xiǎn)絲斷開，起到過(guò)流和溫度雙重保護(hù)作用。由于電源避雷器常態(tài)工作條件下，電流非常小，只是在雷電沖擊或脈沖電壓沖擊時(shí)，在瞬態(tài)條件下起保護(hù)作用，因此與常規(guī)熱熔保險(xiǎn)絲的使用條件有所區(qū)別，所以，電源避雷器中的熱熔保險(xiǎn)絲應(yīng)有獨(dú)特性能，即在瞬態(tài)條件下的熔斷特性。

同時(shí)還應(yīng)特別注意以下問(wèn)題：當(dāng)RTU出線電纜較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)使用屏蔽電纜，屏蔽層兩端接地；使用帶防雷功能的UPS；使用高質(zhì)量的金屬氧化物低壓避雷器；安裝良好的接地系統(tǒng)，防雷器的交直流電源必須獨(dú)立設(shè)置等，這樣才能建立完善有效的防雷系統(tǒng)。