电力系统变电站二次设备的防雷措施 姚剑君
电力系统变电站二次设备的防雷措施姚剑君
发表时间：2018-11-14T07:13:55.640Z 来源：《基层建设》2018年第30期作者：姚剑君
[导读] 摘要：随着时代的发展，现在信息技术的不断发展，我国在电力系统方面已经进行了非常的广泛使用，目前的技术已经达到了电脑自动化控制的程度。
嘉善恒兴电力建设有限公司浙江嘉兴 314100
摘要：随着时代的发展，现在信息技术的不断发展，我国在电力系统方面已经进行了非常的广泛使用，目前的技术已经达到了电脑自动化控制的程度。实际上，这种相关的新技术也可以在变电站中来进行使用，新技术的使用可以使变电站的工作效率能够得到有效的提升。在变电站二次设备防雷方面就可以对于该相关技术进行有效的利用，通过想过措施将有效提升防雷的效果。本文就是从这一角度出发，分析二次设备防雷的具体措施，希望借此能够提给电力企业以一定的参考，进一步的提升电力系统的安全性。关键词：电力系统、变电站、二次设备、防雷措施、研究
引言
我国电力行业随着经济的不断发展其发展速度也变得越来越快了，在于电力系统上面的建设也变得越来越完善，尤其是自动化技术和系统的应用，在电力系统上的工作效率有了很大的提升，同时也使电力系统中的每一个环节上面的精准度有了很大的提高[1]。对于防雷方面，必须要给予足够的重视，雷击进入的重要途径主要有二次设备中线路、接地线和通讯线路，很大程度上提高了雷击的概率，对于电力系统的安全运行造成威胁，严重的还会引发伤亡问题。就此，为了能够提升二次设备在使用时的安全性，对于二次设备的防护工作必须要进行加强。在本文中主要就是分析变电站二次设备的防雷措施，希望能够帮助提高当下的电力系统的运行安全性。
1.变电站中二次设备具体的防雷措施
在电力系统中，自动化设备、电气设备、变电站中继电保护的设备和测量设备等都属于二次设备，这些设备在运行中都是长期处于强电磁的干扰下。在之前的电力系统中，保障系统运用时的安全基本上就是靠接地处理，这样的处理方式在耐雷、耐过压方面是存在非常大的缺陷的，同时在实际生活中都知道变电站中的很多二次设备都会在使用过程中产生损坏，而二次设备在防雷工作上的防雷工作直接影响到整个电力系统的安全运行[2]。所以，电力企业出于安全的角度考虑必须要对于二次设备进一步加强保护。
2.结合广域网分析防雷的具体方式
一般来说，广域网是很难遭到雷电破坏的，其原因就在于铜线很容易受到10KA雷电的破坏，在这种情况下铜线会自动断开。所以，广域网就是利用加强对于感应雷害和击穿放上的处理来进行防雷电的。在进行广域网的连接上一般会采取三种方式：第一种是DDN专线，第二种是ISDN，第三种是微波通讯。在专线接受端口方面，在运用耐压上的要求是五倍电压，在运输速率的要求上是必须低于25V。在插入保护器方面，会在以下方面做出严格要求来保证安全性：在短路保护电流的要求上是5KA，端口残压上面的要求是必须低于25V，另外还有一种保护方式是通过话线备线，这时候要求工作电压48V和插入保护器后的启动电压185V以及残流电压低于Vdc330V[3]。下文就会对于电源系统和通信接口防雷的具体方式来进行重点分析：
2.1电源系统防雷分析
变电站中二次设备在电源的采用上基本都是交直流型的，而对于变电站来说，其采用的主要方式是变压器的低压侧至变电站中用馈电屏接地，这样操作可以使设备的安全稳定运行得到一定的保障。但这种做法会导致工作与接地保护都在一个同一装置中进行，而且该装置还需要在间接雷区。所造成的后果就是强大电磁的脉冲与高压而产生残压，线路耦合和地电位会在雷电击打下升高，所以对于供电回路中必须要高度重视保护工作，在电源系统的保护工作上采取更为有效的措施了[4]。
2.1.1多级引流的保护（SPD）方式
SPD是一种在受到雷击后会开关闭合的快速电子开关，在受到雷击开关闭合以后会通过SPD接地线把雷击通过电流向地下进行引入，这样做可以有效的降低雷击过后的电压，也就对于二次设备起到了非常好的保护效果[5]。
2.1.2屏蔽方式
前文中有提到过二次设备在进行使用时会长期处于强电磁的干扰下，因此对应对的解决措施是必须有的。二次设备在连接运用上都是电缆，并且会采取有效的屏蔽形式，两者结合来有效抵制高电频的电磁干扰，从该形式上完成对于二次设备的保护。
2.2对通信接口保护措施
通信接口在电力二次设备中是属于对雷击电压非常灵敏的，设备的绝缘承受力会随着使用而降低。所以，对于变电站中的微机运动要进行测控，这样才可以有效的保护设备不受到雷电的危害。一般来说，装置在进行控制时可以采用分散式的方式，该方式是将智能遥测、遥信和智能遥调等部分进行组合，这样每一个模块都可以进行数据采集，有效的防止高频电磁的干扰。因此，利用屏蔽方式来保护不同模块直接的连接线。在这一个部分中，利用自动化设备的屏蔽可以使接口或者现场的总线模块能一直有良好的通信作用，避免雷击的损害。如果在测量单元中，在进行计算机间的电力连接时，二次设备感觉到了非常强烈的电压影响，这个时候自动化设备中通信接口就可以做出非常好的保护。也就是在接口处安装相应的信号避雷器，从而就可以对于变电站中二次设备受到雷电的干扰情况进行有效的控制了。该作用是非常具有实际意义的，尤其是在变电站中无人值班的时候，利用信息化技术来进行数据的采集，并利用自动化技术将数据反馈至对应的设备，通过载波传输过程进行传递，从而让计算机的接连线路对于雷击做出有效的应对，这样可以大大提高了二次设备的避雷效果。这种利用信息化技术和自动化技术来进行操作，可以大大降低人工成本，同时也是更为有效的保护二次设备，保证电力系统能够安全的运行。
3.结语
通过上文的分析可以看出，变电站中二次设备的防雷工作绝对不是一个单一简单的工作，而是一个非常综合性的工作，该工作要求电力所有部门都要加强互相之间的合作，结合自身的实际情况，采取有效的措施对于雷电进行防护工作，避免雷电对于电力系统的严重影响。在以后店里工作的开展中，还需要加强对于二次设备保护工作的重视，完善二次设备的外部雷电工作，进一步控制雷电电流对于整个电力系统的严重影响，同时保障电力系统在运行上的安全和稳定。
参考文献：
［1］计想建.浅谈变电所的防雷措施［J］.新农村（黑龙江），2014，167（18）：170-170.
二次系统防雷
二次系统防雷 【摘要】随着变电站二次防雷系统的重大启动和使用,雷电所造成成的危害也越来越大。电力设备的防雷工程是一个设备工程,防雷工程的建立是不可忽视的,必须结合现场的实际情况,将雷电流侵入电力设备的各个通道切断。为了防止雷电造成的严重危害,展开对雷电入侵变电站二次系统的主要途径和相应的综合防雷措施和技术做以探讨,分析。 【关键词】变电站二次防雷系统必要性浪涌电压 近年来随着我国电网建设的迅速发展,对变电站无人值班情况改造的深入。综合自动化改造以后,大量的高度集成设备在变电站保护、电信以及运动领域总得到了广泛的应用,但是经过一段时间运行后,变电站二次系统在雷电入侵而损坏的事故时有发生,这样对国家经济造成难以估算的损失,严重影响了电网的安全运行。 1 二次系统防雷技术措施 1.1 建立抵压配电系统的三级保护体系 根据多年以来变电站系统的实际情况,变电站内65%以上的雷电事故都与变电站内部防护措施有直接关系。对于综合自动化装置的防雷,电源系统的防护应放在第一位。架空路线是感应雷过电压和直击雷电过电压所形成的雷电波,是沿路线侵入变电站的主要通道。途中虽然有避雷器和母线避雷器等多级削峰,但是在经过变压器低压出线的平波作用下,电压幅值就会下降。 220v的直流电源是变电站微机保护测控装置的控制和操作电源以及二次设备工作电源,所以变电站的稳定运行需要以直流电源的可靠性和作为基础。要从根本上解决累计对直流电压造成的危害,进而致使二次系统微机保护装置电源和直流端口的损害,需要在直流屏的交流输入端加装一套浪涌保护器。 将电源部分作为一级防护,并在低压变屏的进线侧安装一套容量足够的浪涌保护器。 在逆变电源的输入端安装压敏电阻,会对电路中出现的瞬间浪涌电压起到削峰的作用,同时也可以防止过电压对设备的损坏。经有关公司改定后,通信及后台监控机等设备需要交流电源设备的直接接入逆变电源,逆变电源由直流屏输入,而其本身就具有隔离和稳压的作用,一定程度上又起到了一级保护作用。 1.2 重视施工改造过程中的细节问题 综合变电站的防雷工作中,忽视任何一个小环节,都会对防雷工程的正常运行造成危害。所以防雷工程也需要从设计方面加以斟酌和考虑。
电力系统变电站二次设备的防雷措施 姚剑君
电力系统变电站二次设备的防雷措施姚剑君 发表时间：2018-11-14T07:13:55.640Z 来源：《基层建设》2018年第30期作者：姚剑君 [导读] 摘要：随着时代的发展，现在信息技术的不断发展，我国在电力系统方面已经进行了非常的广泛使用，目前的技术已经达到了电脑自动化控制的程度。 嘉善恒兴电力建设有限公司浙江嘉兴 314100 摘要：随着时代的发展，现在信息技术的不断发展，我国在电力系统方面已经进行了非常的广泛使用，目前的技术已经达到了电脑自动化控制的程度。实际上，这种相关的新技术也可以在变电站中来进行使用，新技术的使用可以使变电站的工作效率能够得到有效的提升。在变电站二次设备防雷方面就可以对于该相关技术进行有效的利用，通过想过措施将有效提升防雷的效果。本文就是从这一角度出发，分析二次设备防雷的具体措施，希望借此能够提给电力企业以一定的参考，进一步的提升电力系统的安全性。关键词：电力系统、变电站、二次设备、防雷措施、研究 引言 我国电力行业随着经济的不断发展其发展速度也变得越来越快了，在于电力系统上面的建设也变得越来越完善，尤其是自动化技术和系统的应用，在电力系统上的工作效率有了很大的提升，同时也使电力系统中的每一个环节上面的精准度有了很大的提高[1]。对于防雷方面，必须要给予足够的重视，雷击进入的重要途径主要有二次设备中线路、接地线和通讯线路，很大程度上提高了雷击的概率，对于电力系统的安全运行造成威胁，严重的还会引发伤亡问题。就此，为了能够提升二次设备在使用时的安全性，对于二次设备的防护工作必须要进行加强。在本文中主要就是分析变电站二次设备的防雷措施，希望能够帮助提高当下的电力系统的运行安全性。 1.变电站中二次设备具体的防雷措施 在电力系统中，自动化设备、电气设备、变电站中继电保护的设备和测量设备等都属于二次设备，这些设备在运行中都是长期处于强电磁的干扰下。在之前的电力系统中，保障系统运用时的安全基本上就是靠接地处理，这样的处理方式在耐雷、耐过压方面是存在非常大的缺陷的，同时在实际生活中都知道变电站中的很多二次设备都会在使用过程中产生损坏，而二次设备在防雷工作上的防雷工作直接影响到整个电力系统的安全运行[2]。所以，电力企业出于安全的角度考虑必须要对于二次设备进一步加强保护。 2.结合广域网分析防雷的具体方式 一般来说，广域网是很难遭到雷电破坏的，其原因就在于铜线很容易受到10KA雷电的破坏，在这种情况下铜线会自动断开。所以，广域网就是利用加强对于感应雷害和击穿放上的处理来进行防雷电的。在进行广域网的连接上一般会采取三种方式：第一种是DDN专线，第二种是ISDN，第三种是微波通讯。在专线接受端口方面，在运用耐压上的要求是五倍电压，在运输速率的要求上是必须低于25V。在插入保护器方面，会在以下方面做出严格要求来保证安全性：在短路保护电流的要求上是5KA，端口残压上面的要求是必须低于25V，另外还有一种保护方式是通过话线备线，这时候要求工作电压48V和插入保护器后的启动电压185V以及残流电压低于Vdc330V[3]。下文就会对于电源系统和通信接口防雷的具体方式来进行重点分析： 2.1电源系统防雷分析 变电站中二次设备在电源的采用上基本都是交直流型的，而对于变电站来说，其采用的主要方式是变压器的低压侧至变电站中用馈电屏接地，这样操作可以使设备的安全稳定运行得到一定的保障。但这种做法会导致工作与接地保护都在一个同一装置中进行，而且该装置还需要在间接雷区。所造成的后果就是强大电磁的脉冲与高压而产生残压，线路耦合和地电位会在雷电击打下升高，所以对于供电回路中必须要高度重视保护工作，在电源系统的保护工作上采取更为有效的措施了[4]。 2.1.1多级引流的保护（SPD）方式 SPD是一种在受到雷击后会开关闭合的快速电子开关，在受到雷击开关闭合以后会通过SPD接地线把雷击通过电流向地下进行引入，这样做可以有效的降低雷击过后的电压，也就对于二次设备起到了非常好的保护效果[5]。 2.1.2屏蔽方式 前文中有提到过二次设备在进行使用时会长期处于强电磁的干扰下，因此对应对的解决措施是必须有的。二次设备在连接运用上都是电缆，并且会采取有效的屏蔽形式，两者结合来有效抵制高电频的电磁干扰，从该形式上完成对于二次设备的保护。 2.2对通信接口保护措施 通信接口在电力二次设备中是属于对雷击电压非常灵敏的，设备的绝缘承受力会随着使用而降低。所以，对于变电站中的微机运动要进行测控，这样才可以有效的保护设备不受到雷电的危害。一般来说，装置在进行控制时可以采用分散式的方式，该方式是将智能遥测、遥信和智能遥调等部分进行组合，这样每一个模块都可以进行数据采集，有效的防止高频电磁的干扰。因此，利用屏蔽方式来保护不同模块直接的连接线。在这一个部分中，利用自动化设备的屏蔽可以使接口或者现场的总线模块能一直有良好的通信作用，避免雷击的损害。如果在测量单元中，在进行计算机间的电力连接时，二次设备感觉到了非常强烈的电压影响，这个时候自动化设备中通信接口就可以做出非常好的保护。也就是在接口处安装相应的信号避雷器，从而就可以对于变电站中二次设备受到雷电的干扰情况进行有效的控制了。该作用是非常具有实际意义的，尤其是在变电站中无人值班的时候，利用信息化技术来进行数据的采集，并利用自动化技术将数据反馈至对应的设备，通过载波传输过程进行传递，从而让计算机的接连线路对于雷击做出有效的应对，这样可以大大提高了二次设备的避雷效果。这种利用信息化技术和自动化技术来进行操作，可以大大降低人工成本，同时也是更为有效的保护二次设备，保证电力系统能够安全的运行。 3.结语 通过上文的分析可以看出，变电站中二次设备的防雷工作绝对不是一个单一简单的工作，而是一个非常综合性的工作，该工作要求电力所有部门都要加强互相之间的合作，结合自身的实际情况，采取有效的措施对于雷电进行防护工作，避免雷电对于电力系统的严重影响。在以后店里工作的开展中，还需要加强对于二次设备保护工作的重视，完善二次设备的外部雷电工作，进一步控制雷电电流对于整个电力系统的严重影响，同时保障电力系统在运行上的安全和稳定。 参考文献： ［1］计想建.浅谈变电所的防雷措施［J］.新农村（黑龙江），2014，167（18）：170-170.
变电站电气二次系统设计【最新】
变电站电气二次系统设计 摘要:变电站作为电力系统的一个重要组成部分，其电气二次设备的安装质量在关系到变电系统正常运行的同时，也直接影响到电力系统的运行质量。但是现在对于变电站中的电气工程，特别是其中电气二次设备的安装现状仍需要社会各界人士的关注，因为只有这样才能在有效提高变电站电气二次设备安装、调试和校验质量的同时，促进变电站及整个电力系统的正常和高效运行。 关键词:变电站,二次系统,安装,调试,校验 引言 变电站二次部分的安装、调试以及校验工作中，存在大量的容易出错的关键点，变电站设备经常发生过电压损毁事件，对电网的安全运行带来了较大影响，加强和改进电子系统(设备)的防护，严格控制这些关键点，避免重复犯错，减小其遭受雷电等冲击干扰损害造成的直接损失和间接损失，是提高变电站二次系统的安装、调试及校验水平，提高工程质量等级的关键。本文就从变电站二次系统的安装、调试、校验三方面全面的进行论述其系统设计，力求提高系统的运行质量。
一、变电站二次设备安装过程中所面临的问题 现如今，计算机技术在社会各行各业中的普遍使用，使各项工作的处理和运作效率都得到了大大提高，而计算机在电力系统的应用，不仅为电能的控制及调度提供了自动化的手段，还为其高效运作创造了智能化的途径。结合这点我们不难看出，电力事业在不断发展、进步，并已在原有的基础上取得了很大成效。但是尽管如此，我们仍要时刻提高警惕，预防在现有的工作中出现不好的变故;而且我们还要预见在电力系统运行过程中，不断会出现新的问题等待我们去解决。所以，我们应就变电站的二次设备在目前应用中所遇到的问题进行分析，力求在此基础上总结出对变电站二次设备运用和管理的一些经验。 (一)变电站接地不良引起二次设备烧毁 无论是在电厂中，还是在变电站内，合格、有效且良好的接地是促进电力系统安全运行的基本保证，而现在，多数变电站因其接地不良引起二次设备的烧毁，从而导致了电力系统的无法正常运行，最终给人们的生产、生活带来不利影响。 (二)变电站二次设备选择不达标
浅谈电力系统自动化防雷措施
浅谈电力系统自动化防雷措施 发表时间：2018-05-14T15:56:18.500Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：李一兵 [导读] 摘要：电力系统容量在不断的增加，同时自动化水平也在不断的提高，电力系统普遍使用了一些计算机、RTU 和其他微电子设备来进行工作。 （国网山东龙口市供电公司山东龙口 265701） 摘要：电力系统容量在不断的增加，同时自动化水平也在不断的提高，电力系统普遍使用了一些计算机、RTU 和其他微电子设备来进行工作。但是在雷雨季节，一些电力局调度大楼和电力局所属自动化显示系统、通信联络系统（Modem、载波机、程控交换机等）等通常会因为受到雷击而受到损坏，直接和间接经济损失都是非常大的。虽然有些电力调度自动化系统使用了一些防雷措施，但是还是频繁的出现雷害事故，因此笔者针对上述问题进行一个综合的分析。 关键词：电力系统；自动化；防雷；措施 1 雷击产生的原因 雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。当雷电放电路径不经过防雷保护装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。 一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，其次是在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，附近的导体中就会产生很高的感生电动势，在电路中形成电磁感应，感应雷沿导体传播，损坏电路中的设备或设备中的器件。 信息系统中系统接口多，线路长，给感应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境，而信息系统设备随着科技的发展，集成度越来越高，抗过电压能力越来越差，极易受感应雷的袭击，并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件，所以更不能掉以轻心，感应雷可以来自云中放电，也可以来自对地雷击。而信息系统与外界连接有各种长距离电缆可在更大范围内产生感应雷，并沿电缆传入信息系统。所以防感应雷是电力系统特别是微电子技术应用比较广泛的变电站综合自动化系统内，因而信息系统防雷是电力系统保证安全的重点。 2 电力系统雷击防护器的工作原理 电力系统目前的防雷器多采用两种工作方式：开路方式与短路方式。开路方式是指在防雷器遇到瞬间过电压时开路从而隔离设备，如隔离变压器、电感器、光隔离器类防雷器便是采用此种原理。短路方式是指在防雷器遇到瞬间过电压时对地短路使雷电流导入大地，从而保护电子设备。由于短路方式防雷器本身承受反压低，设备经济简单，所以应用比较广泛。其保护原理,短路方式防雷器多为一个或几个功能模块的组合，由于各个模块对雷击防护性能有一些区别，所以在选择避雷器时最好有所了解。其中抑制二极管及限流电阻模块可精密控压，但泄流较小；压敏电阻模块启动电压低、启动快，但同样泄流小，过载能力低；气体放电管模块泄流大，但启动电压较高。此外为防止较大过电压冲击。 3 微电子器件耐冲击水平与TVS管特性 微电子器件中 TTL 数字电路的抗冲击能力最弱，10V、30ns 脉宽的冲击电压可使TTL电路损坏；雷电流产生的磁场达 0.07 × 104T 时可使微电子器件误动，无电磁异蔽时即使雷电流通道远在 1km 处，也可能使微电子设备误动。为使微电子器件遇雷击时不致损坏，有效的办法是选用新型保护器件——TVS 管。 TVS 管即瞬态电压抑制器。当其两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以 10-12s 量级的速度，将两级间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值（一般小于 2 倍额定工作电压），有效的保护电子电路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的破坏。 TVS 管的正向特性与普通二级管相同，反向特性为典型的 PN 结雪崩器件。在瞬态脉冲电流的作用下，流过 TVS 管的电流，由原来的反向漏电流 ID 上升到 IR（25℃下，IR = 1mA ）时，其两极呈现的电压由额定反向关断电压Uoff 上升到击穿电压 UBR，TVS管被击穿。随着峰值脉冲电流的出现，流过TVS 管的电流达到峰值脉冲电流 Ipp，其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压 Uc 以下；其后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS管两极电压不断下降，最后恢复到起始状态。这就是 TVS 管抑制出现的浪涌脉冲功率，保护电子元件的过程。 TVS 管的显著特点为：响应速度快（10-12s 级）、瞬时吸收功率大（数千瓦）、漏电流小（10-9A 级）、击穿电压偏差小（± 5％UBR 与± 10％UBR 两种）、箝位电压较易控制（箝位电压 Uc 与击穿电压 UBR 之比为 1～1.4）、体积小等。它对保护装置免遭静电、雷电、操作过电压、断路器电弧重燃等各种电磁波干扰十分有效，可有效地抑制共模、差模干扰，是微电子设备过电压保护的首选器件。 4 接地电阻与屏蔽 4.1 接地 良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。因此，在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。通信调度综合楼的通信站应与用一楼内的动力装置共用接地网并尽可能与防雷接地网直接相连。通信机房内应敷设均压带并围绕机房敷设环行接地母线。在电力调度通信综合楼内，需另设接地 网的特殊设备，其接地网与大楼主地网之间可通过击穿保险器或放电器连接，以保证正常时隔离，雷击时均衡电位。 接地的其他方面均应严格按有关规程办理。 4.2 屏蔽 屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减施加在计算机等设备上的电磁干扰或过电压所产生的巨大能量。对计算机系统来说具体可分为建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆包含管道的屏蔽。建筑物的屏蔽可利用建筑物钢筋、金属构架、金属门窗、地板等均相互焊接或可靠连接在一起，形成一个法拉第笼保护，并通过接地网可靠的电气连结，形成初级屏蔽网。设备的屏蔽应该对计算机设备耐电压能力进行严格且严密的调查，按IEC划分的防雷区（LPZ）施行多级屏蔽。在此强调二点注意事项。其一是屏蔽管线的接地，一般要求入户线采用地下电缆入户，其电缆金属护层，在前后两端做良好接地。测量结果表明，电线电缆屏蔽层一端接地时可将高频干扰电压降低一个数量级，两端接地时可降低两个数量级。其二是使用金属丝编制网屏蔽电缆，因其重量轻，使用方便而被广泛应用，但是在电磁波频率较高时，其波
变电站二次系统防雷方案
变电站二次系统防雷接地 解决方案 设计单位 广州市中能通信科技发展有限公司 2007年7月
目录 一、概述 (3) 二、防雷理论和设计依据 (3) 2.1 雷电对电气设备的影响.......................................................................... 错误！未定义书签。 2.2 完善的雷电保护系统.............................................................................. 错误！未定义书签。 2.3 防雷方案设计依据.................................................................................. 错误！未定义书签。 三、变电所低压用电系统防雷接地方案 (3) 3.1外接地网 (5) 3.2室内等电位连接 (5) 3.3 通过防雷器建立等电位连接 (5) 3.3.1 交流电源的防雷 (5) 3.3.2 直流电源的防雷 (6) 3.3.3 信号系统防雷 (7) 3.3.4 GPS天馈线的防雷 (7) 3.3.5RS232端口的防雷 (8) 3.3.6 PT回路的防雷 (8) 四、工程图纸 (9) 室内的等电位连接见工程图CSZY-SNJD (10) 变电所电源防雷器配置图CSZY-SPD (11) 五、技术说明 (14) V20－C/3+NPE-AS 声光报警 (15)
一、概述 雷电是一种自然放电现象，它具有极大的破坏力，对人类的生命、财产安全造成巨大的危害。自从人类进入到电气化时代以后，雷电的破坏由以直击雷击毁人和物为主，发展到以通过金属线传输雷电波破坏电气设备为主。随着微机保护系统进入变电站自动控制系统，变电站自动化设备越来越先进，其精密程度越来越高，但从防雷角度来说，其防雷电电磁脉冲侵害的能力却明显下降，近年来，电力二次系统遭雷击灾害的事故也时有发生。因此，广东省电力公司也对此情况越来越重视，并针对变电站自动化的防雷制定了关于广东省电力二次系统的防雷规范。本公司根据对变电站自动控制系统的特点，结合省公司的防雷规范，制定出本方案，旨在最大程度下减轻雷电对二次系统的危害。 二、设计依据 1. 广东电网公司变电站二次系统防雷接地规范（Q/GD001 112 2.03-2007） 2. 建筑物防雷规范（GB50057-94） 3. 计算机房防雷设计规范 (GB50174-93) 4. 计算机信息系统防雷保安器（GA173-1998） 5. 通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范（YD5098/T-2001） 6. 雷电电磁脉冲的防护（IEC1312） 7. 过电压保护器（VDE0675） 8. 低压配电系统的电涌保护器（SPD）第一部分：性能要求和试验方法GB18802.1-2002 9. DL/T667-1999 远动设备及系统 10. DL/T620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 三、变电所低压用电系统防雷接地方案 传统的雷电防护方法由外部防护和内部防护两个环节组成。外部防护是防止雷电击中建筑物时在建筑物本身出现的火灾和机械损害。包含建筑物外将雷电放电电流导人大地的设施：避雷针(避雷带)、引下线、建筑物周围的接地网及接地系统等。在变电站建设时，我们
变电站防雷措施
编号：SM-ZD-44032 变电站防雷措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
变电站防雷措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员 之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整 体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅 读内容。 变电站是电力系统重要组成部分，变电站发生雷击事故，将造成大面积的停电，会对电网形成较大的危害，这就要求防雷措施必须十分可靠。 变电站遭受的雷击主要来自两个方面：一是雷直击在变电站的电气设备上；二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。因此，直击雷和雷电侵入波对变电站进线及变压器的破坏的防护十分重要。 变电站的直击雷防护。装设避雷针是直击雷防护的主要措施，避雷针是保护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接受器。它将雷吸引到自己的身上，并安全导入地中，从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。 装设避雷针时对于35 kV变电站必须装有独立的避雷针，并满足不发生反击的要求；对于110kV及以上的变电站，由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高，可以将避
试论高压输电线路综合防雷措施的研究与应用
试论高压输电线路综合防雷措施的研究与应用 在电力系统中，高压输电线路是电力系统中关键因素的一部分，如果高压输电线路发生故障，那么整个相关的电力系统几乎会瘫痪。而对输电线路来说，大部分的方式都是架空输电线路，这种方式比较容易被周围的因素所干扰。雷击就是一个很常见的干扰因素，并且雷击造成的损害很大，会有比较严重的后果，所以要对其采用一定的预防方案来减少损失。 标签：高压输电线路;综合防雷;措施 一、输电线路雷击事故原因分析 （一）输电线路绝缘配置不到位 绝缘装置是为了避免输电线路中产生电流回流。如果绝缘装置配备不到位，甚至失去效用，容易发生故障跳闸。绝缘装置一般使用周期较长，老化现象较严重，一旦遭受雷击，会造成非常严重的电力事故，且修复周期较长，造成的损失较大。 （二）避雷线的使用问题 避雷线是高压输电线路用来防雷的重要举措，在雷击发生时，避雷线可以有效的隔断雷电与线路之间的通道，从而有效的减少直击雷事故的发生概率，但是现阶段，老旧输电线路由于当时技术、经济等因素，线路设计人员在进行避雷线的设计时，避雷线对导线保护角度的设计考虑不足，使得避雷线不能发挥其良好的避雷效果。 （三）杆塔接地不完善 经研究发现，多数雷击事故的发生都是由于雷电直接击中线路或者击中输电线路附近的空旷地带，造成了过电压现象。发生过电压事故的原因和杆塔接地装置直接相关。杆塔接地的阻值如果高于标准值，就会直接降低输电线路的耐雷水平。杆塔高度也会影响输电线路的防雷能力，杆塔高度越高，引雷面积就越大，输电线路的防雷能力就越弱，且反击概率也越高，更容易跳闸。 二、高压输电线路综合防雷的具体措施 （一）保持对高压输电线路绝缘配合的检查 首先，有些地区因为海拔较高导致更容易遭受雷击，对于这种情况，我们可以增加对绝缘子进行检测，一旦发现绝缘子处于低值或零值时，要尽快更换，这样才能降低雷击的风险。其次，绝缘子的状态与防雷效果密不可分，绝缘子受灰尘等物质而使绝缘爬距降低，所以在高压输电线路运维中要增加检查的频率，防
变电站的防雷措施实用版
YF-ED-J6241 可按资料类型定义编号 变电站的防雷措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
变电站的防雷措施实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 变电站是电力系统重要组成部分，变电站 发生雷击事故，将造成大面积的停电，会对电 网形成较大的危害，这就要求防雷措施必须十 分可靠。 变电站遭受的雷击主要来自两个方面：一 是雷直击在变电站的电气设备上；二是架空线 路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电 波沿线路侵入变电站。因此，直击雷和雷电侵 入波对变电站进线及变压器的破坏的防护十分 重要。 变电站的直击雷防护。装设避雷针是直击
雷防护的主要措施，避雷针是保护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接受器。它将雷吸引到自己的身上，并安全导入地中，从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。 装设避雷针时对于35 kV变电站必须装有独立的避雷针，并满足不发生反击的要求；对于110 kV及以上的变电站，由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的架构上，因此，雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。 变电站对雷电侵入波的防护。变电站对侵入波防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器或保护间隙。阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻，目前，FS系列阀型避雷
变电站二次系统防雷介绍
变电站二次系统防雷介绍 一、二次系统防雷的意义 变电站二次系统指变电站内保护设备、自动化设备、通信系统、计算机网络设备及监控系统、交直流电源系统等各种二次设备的总称。二次系统集中了变电站自动化监控管理的重要设备, 具有微机监测、监控、保护、小电流接地选线、故障录波、低频减载、“四遥”远传等功能, 在电力调度自动化领域起着举足轻重的作用。 近年来，随着现代电子技术的不断发展，微机保护和自动化设备在电力系统中得到大量的应用，调度通讯、网络等信息设备越来越多，规模越来越大，一方面自动化系统、计算机网络、通讯系统等设备核心元件耐过电压、过电流和抗雷电电磁脉冲的能力越来越差，敏感性提高；另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更易遭受雷电波侵入，致使雷电灾害频繁发生，影响二次系统正常运行，特别是雷电多发区，轻者导致设备损坏、性能下降，重者造成系统瘫痪。 变电站二次系统遭受雷击的事例及原因分析如下： 1、重避雷轻接地 事故过程：2008 年7月11日，威海辖属石岛某35kV变电站1#避雷针遭雷击后，其附近电缆沟内二次电缆起火，导致保护装置完全失灵，造成灾难性的事故。 事故分析：我们通常所说的避雷针并不能起到躲避雷击的作用，相反称之为引雷针或接闪器似乎更恰当。它只是把周围强大的雷电能量泄放到大地，起到引雷入地的作用，从而避免周围被保护设备遭到损害。当避雷针遭雷击后，强大的雷电流沿避雷针和接地引下线进入变电站的接地网，再经接地网流入大地时，造成接地网的局部电位迅速
升高。如果该接地网的接地电阻太大，局部电位升高超过一定数值时，就会对附近电缆沟内的电缆产生反击或旁侧闪击，引起电缆着火，造成灾难性的事故。 2、重直击雷轻感应雷 事故过程：2012年7月，汾西矿业集团某110kV变电站在雷电活动时造成该站综合自动化插件损坏，并使35kV开关误动。 事故分析：变电站内的通讯、自动化控制系统的损坏大都是由感应雷造成的。当雷电活动时其周围的磁场发生强烈的变化，雷电所形成的强电场会以静电感应的方式在附近的导体上感应出很高的感应电压，而计算机等电子器件又是对干扰非常敏感的元件，因此极易造成微机保护和综合自动化系统模块损坏，或者导致微机保护误动或拒动。 3、重高压设备轻弱电系统 事故过程：2012年9月，同煤浙能集团某煤矿办公楼10kV变电所遭雷击，高压设备安然无恙，保护装置电源模块损坏。 事故分析：雷电活动时，雷电波沿10kV线路侵入到10kV母线，再经过10kV所用交变电磁耦合，闯入低压出线。由于雷电波的电压、能量极高，虽然经过10kV线路避雷器、母线避雷器和所用交变避雷器三级削锋和所用交变低压出线的平波作用，电压幅值大大降低，但雷电波仍以高幅值、尖脉冲的形式，瞬间加到低压电源系统。由于大多数变电站在低压电源系统没有过电压保护措施，雷电过电压得不到有效抑制，因而在低压电源系统中绝缘薄弱处造成击穿。 相对于二次系统的快速发展，二次系统的的雷击防护工作还存在不少认识误区，还有很多需要完善的地方。在这种环境下，更凸显出变电站二次设备雷击防护工作的必要性和重要性。 二、雷电入侵二次系统途径
浅谈35kV架空输电线路防雷措施及在实际工程中的应用
浅谈35kV架空输电线路防雷措施及在实际工程中的应用 【摘要】输电线路是传送电能的电力系统中的重要组成部分，本文结合架空输电线路的防雷措施与当地的环境因素，重点分析对新上海庙矿区镇属变电站至某井田煤矿的35kV架空输电线路的防雷设计，工程施工过程中遇到的相关问题及解决办法。 【关键词】35kV输电线路；防雷措施；实际应用 现代社会中，电能是一种最为广泛使用的能源，其应用程度已经成为一个国家发展水平的主要标志之一，随着科学技术和国民经济的发展，对电能的需要量日益剧增，同时对电能质量的要求也越来越高。电力系统中电厂大部分建在动力资源所在地，而大电力负荷中心则多集中在工业区和大城市，因而发电厂和负荷中心往往相距很远，就出现了电能输送的问题，需要用输电线路进行电能的输送。 根据调研，在国内高压输电线路跳闸事故中，因雷击引起的线路跳闸事故约占总跳闸事故的40%～60%，特别是在地形复杂、土壤电阻率高的多雷地带，跳闸率更高，严重威胁着电网运行的安全。随着电网建设的不断加强，输电电路越来越多，电能质量要求也越来越高。因此，如何切实有效地制定及改善架空输电线路的防雷措施，从而降低线路雷击跳闸率，一直是设计施工和运行维护工作中的重点。 1 防雷的原则 线路防雷保护首先在于抓好基础工作，目前国内外在雷电防护手段上并没有出现根本的变化，很大程度上要依赖传统的技术措施，我们应该结合当地的地貌、地形、气象环境以及土壤状况，找出可能存在薄弱环节或缺陷，因地制宜地采取措施。 2 新上海庙矿区某井田35kV输电线路工程 新上海庙矿区某某井田位于鄂尔多斯高原西侧，毛乌素沙漠西南边缘，地形呈低缓丘陵地貌，地势开阔，起伏不大，地表多为沙土；气候具有冬寒长、夏热短，干旱少雨、蒸发强烈的特点；全年冻土时间为11月至次年3月，冻土最大深度为90cm；据当地气象台（站）记录年平均为40个雷暴日。现因井田生产建设的需要，需建立一条镇属变电站至煤矿工业广场的35kV架空输电线路。 3 雷击跳闸原因分析 架空输电线路雷击跳闸类型主要有绕击跳闸、反击跳闸、感应跳闸。经过统计分析该地区的输电线路跳闸情况，引起线路跳闸雷击形式主要为反击跳闸和感应雷跳闸。
10KV架空线路防雷措施
10kV架空配电线路防雷措施 目前10kV架空配电线路上，现在都已广泛地应用了绝缘导线。可以说，配电网架空导线的绝缘化，已是一项成熟的技术。 但是，绝缘导线在应用过程中，也出现了一些新的问题。其中，最为突出的问题，是遭受雷击时，容易发生断线事故。据有关资料的统计，南昌经开区2008至2009年两年内，一个30平方公里的供电区域内，雷击断线事故与雷击跳闸事故约为35次，直接损失电量约为30万千瓦时，严重降低了供电可靠性，给社会带来了不良的效果。这两年里雷击断线事故率占76.2%。 以上一些统计资料表明：雷击断线事故，是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题，这引起我们的广泛注意，并积极开展对等试验研究工作，并找到许多有效的防范措施。 一、雷击断线与跳闸机理 1 电弧放电规律 （1）配电网雷电过电压闪络，亦即大气压或高于大气压中大电流放电，为电弧放电形式。 （2）雷电过电压闪络时，瞬间电弧电流很大、但时间很短。 （3）当雷电过电压闪络，特别是在两相或三相（不一定是在同一电杆上）之间闪络而形成金属性短路通道，引起数千安培工频续流，电弧能量将骤增。 2 架空绝缘导线断线 当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压，当它超过导线绝缘层的耐压水平时（一般大于139KV）就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿（通常在绝缘子两端30公分范围内），形成针孔大小的击穿点，然后对绝缘子沿面放电形成闪络，最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道，工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。 3 架空裸导线的断线率低但跳闸事故频繁 当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时，就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络，最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道，引发线路跳闸事故。由于接续的工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿着导线向背离电源方向移动，一般不会烧断导线。 二、灭弧方法 1 使电弧的弧根拉长熄灭 2 断路器跳闸灭弧 3 使过电压能量释放 三、防止雷击断线与跳闸事故的思路
变电站电气二次施工工艺
15、接地 1）控制电缆的屏蔽层两端应可靠接地。 2）在二次设备室、敷设二次电缆的沟道、就地端子箱等处，使用截面不小于100mm2的裸铜排与变电站的主接地网紧密连接。 3）在二次设备室的电缆沟，按屏（柜）布置的方向敷设经100mm2的专用铜排，将该专用铜排首末端连接，形成二次设备室内的等电位接地网。二次设备室内的等电位接地网必须至少4 根以上、截面不小于50mm2 的铜导线与主接地网连接。 4）屏（柜）下部设有截面不小于100mm2的专用铜排。屏（柜）上装置的接地端子应用截面不小于4mm2的多股铜线和接地铜排相连。接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与二次设备室内的等电位接地网连接。 5）微机型继电保护装置屏（柜）内的交流供电电源（照明、打印机和调制解调器）中的中性线不应介入等电位接地网。 16、抗干扰 1）微机型继电保护装置所有二次回路的电缆均应使用屏蔽电缆。 2）交流电流和交流电压回路、交流和直流回路、强电和弱电回路均应使用各自独立的电缆。 3）遵守保护装置24V开入电源不出保护屏（柜）的原则，以免引进干扰。 4）合理规划二次电缆的敷设路径，尽可能离开高压母线、避雷器和避雷针的接地点、并列电容器、CVT、结合电容及电容式套管等设备，避免和减少迂回，缩短二次电缆的长度。 5注意事项 1)本站站内通讯网线由许继电气股份有限公司提供，通讯网线的敷设由
施工单位完成，许继电气股份有限公司技术人员完成通信网线接入。 2)本期扩建部分的断路器控制回路采用直流DC220V，全站断路器电机回路采用AC220V，全站防跳回路采用操作箱内防跳，压力闭锁由断路器机构箱实现。 3)全站隔离开关控制回路采用交流AC220V，全站隔离开关电机回路采用AC380V。 4)在交、直流电源输入处均设电源防雷器，在通信信道装设通信信道防雷器。 5)本期工程所用互感器极性均须由安装调试单位试验决定。 6)本工程施工时，请注意做好安全防护措施，以保证设备和人生安全。 6 标准工艺应用说明 二次设备安装按《国家电网公司输变电工程标准工艺（三）工艺标准库》（2011年版）执行，各项目/工艺具体内容如下： 6.1屏、柜安装（工艺编号：010*******） （1）工艺标准 1）基础槽钢允许偏差：不直度＜1mm/m，全长＜5mm。位置误差及不平行度全长＜5mm。 2）基础型钢顶部宜高出抹平地面10mm。 3）屏、柜体底座与基础连接牢固，导通良好，可开启屏门用软铜导线可靠接地。 4）屏、柜面平整，附件齐全，门销开幕闭灵活，照明装置完好，屏、柜前后标识齐全、清晰。 5）屏、柜体垂直度误差＜1.5mm/m，相邻两柜顶部水平度误差＜2mm，成列柜顶部水平度误差＜5mm；相邻两柜盘面误差＜1mm，成列柜面盘面
电力系统防雷要点
电力系统防雷要点 袁庆华 (江西省上饶市气象局 334000) [摘要] 本文通过对电力系统中发电厂、变电所和输电线路的防雷措施的应用加以介绍。 [关键词]电力防雷接地 前言 由于气象部门防雷工作起步较晚，对电力系统防雷了解不多，从发展的角度来看，电力系统的雷电灾害普遍存在，防雷工作既是传统的行业又是具有发展前景的新兴行业，因此，对于电力系统的防雷研究具有十分重要的意义。 在防雷技术规范上也只讲如何实施，而未讲为什么，面对电力、电信方面雷电防护工程，往往不敢动手。 电力系统的组成部分：（图1） 图1 电力系统的组成部分 变电所是电力转换站，用以提高或降低电压，并分配用电量。从发电厂送电到用户家中的过程中，变电所扮演的角色，可比喻为高速公路的交流道。车辆在上高速公路前须在交流道先行加速；同理，电厂发出的电要先经过变电所升高电压才可大量快速的输送。车辆要进入市区，必须下交流道减速慢行，再驶向大街小巷，同样的，高压电须经过变电所降低电压才可依序分送各地，并逐段降低到用户可使用的电压。 为维护供电质量，避免用户有电压下降问题，变电所应尽量设在负载中心，也就是说，变电所要尽可能靠近用电多的地方，像交流道或车站若离市区太远，就失去设站的意义一般。变电所若远离负载中心，不仅送电损失大，而且用户电压降低，频率不稳定，会影响用电品质。 电力系统防雷主要是发电厂和输电线路的防雷保护，以下具体就从这两方面来叙述。 一. 发电厂、变电所的防雷保护 发电厂、变电所的雷电灾害事故主要来源于三方面： ⑴雷电直击于发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备产生的破坏； ⑵雷电击中避雷针时而在引下线附近产生的高电位和感应过电压而产生的破坏； ⑶输电线路传导来的雷电波击坏设备。 1.1 发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备的直击雷防护 根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994，按照滚球法计算保护范围，将发电厂、变电所的被保护设备（如建筑物、电气设备、烟囱、冷却塔、机房等等）均处于避雷针（带、线）的保护范围之内。
变电站二次系统防雷方案
变电站二次系统防雷接地 解决方案
设计单位 广州市中能通信科技发展有限公司 2007年7月 目录 一、概述 (2) 二、防雷理论和设计依据 (3) 2.1 雷电对电气设备的影响 (3) 2.2 完善的雷电保护系统 (4) 2.3 防雷方案设计依据 (5) 三、变电所低压用电系统防雷接地方案 (6) 3.1外接地网 (6) 3.2室内等电位连接 (6) 3.3 通过防雷器建立等电位连接 (6) 3.3.1 交流电源的防雷 (6) 3.3.2 直流电源的防雷 (6) 3.3.3 信号系统防雷 (7) 3.3.4 GPS天馈线的防雷 (7) 3.3.5RS232端口的防雷 (8) 3.3.6 PT回路的防雷 (8) 四、工程图纸 (8) 室内的等电位连接见工程图CSZY-SNJD (9) 变电所电源防雷器配置图CSZY-SPD (10) 五、技术说明 (11) V20－C/3+NPE-AS 声光报警 (16)
一、概述 雷电是一种自然放电现象，它具有极大的破坏力，对人类的生命、财产安全造成巨大的危害。自从人类进入到电气化时代以后，雷电的破坏由以直击雷击毁人和物为主，发展到以通过金属线传输雷电波破坏电气设备为主。随着微机保护系统进入变电站自动控制系统，变电站自动化设备越来越先进，其精密程度越来越高，但从防雷角度来说，其防雷电电磁脉冲侵害的能力却明显下降，近年来，电力二次系统遭雷击灾害的事故也时有发生。因此，广东省电力公司也对此情况越来越重视，并针对变电站自动化的防雷制定了关于广东省电力二次系统的防雷规范。本公司根据对变电站自动控制系统的特点，结合省公司的防雷规范，制定出本方案，旨在最大程度下减轻雷电对二次系统的危害。 二、设计依据 1. 广东电网公司变电站二次系统防雷接地规范（Q/GD001 112 2.03-2007） 2. 建筑物防雷规范（GB50057-94） 3. 计算机房防雷设计规范(GB50174-93) 4. 计算机信息系统防雷保安器（GA173-1998） 5. 通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范（YD5098/T-2001） 6. 雷电电磁脉冲的防护（IEC1312） 7. 过电压保护器（VDE0675） 8. 低压配电系统的电涌保护器（SPD）第一部分：性能要求和试验方法GB18802.1-2002 9. DL/T667-1999 远动设备及系统 10. DL/T620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 三、变电所低压用电系统防雷接地方案 传统的雷电防护方法由外部防护和内部防护两个环节组成。外部防护是防止雷电击中建筑物时在建筑物本身出现的火灾和机械损害。包含建筑物外将雷电放电电流导人大地的设施：避雷针(避雷带)、引下线、建筑物周围的接地网及接地系统等。在变电站建设时，我们按照GB50057-94《建筑物防雷设计规范》即可满足外部防护的要求。内部防护是减少被保护空间雷电流的电磁影响的措施，目的是降低由雷电流引起的电位差。只有包含完整的外部防雷设施和内部等电位连接，才能构成一个完善的雷电防护系统（如图1所示）。
电力系统自动化防雷措施研究
电力系统自动化防雷措施研究 发表时间：2018-08-06T16:38:11.047Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：唐彬朱红博 [导读] 摘要：电力系统自动化作为电力工程中的核心设备，对其电压设备的防雷保护尤为重要。 （西安西瑞控制技术股份有限公司陕西省西安市 710077） 摘要：电力系统自动化作为电力工程中的核心设备，对其电压设备的防雷保护尤为重要。本文先就该系统自动化设备中的微电子设备、电压及UPS保护、载波机过电压保护等进行具体的阐述。另外就该系统自动化防雷措施中接地和屏蔽措施加以研究。最终对当前综合防御、多重保护的防雷防雷方式进行具体的评价，旨在为电力系统自动化提供更多可行性的防雷方法。 关键词：电力系统；防雷措施；自动化；研究 前言 随着社会进程的不断加快，自动化设备在电力系统中的使用也越来越广泛，这为该系统提供了更加便捷、高效的运作方式。但是与此同时，由于自动化设备本身的特性，其防雷措施较弱，因而十分容易发生雷击，继而给电力系统带来较大的损失。为此，本文就该系统中所用自动化设备进行具体的研究，并结合当前就该系统所用的防雷手段进行探讨，希望能够让该自动化设备的防雷措施更进一步，从而让电力系统充分发挥其更大的价值。 1、电力系统自动化体系的相关概述 1.1 微电子设备 微电子设备作为电力系统中较为核心的设备，也是最容易受到雷电冲击的设备之一。尤其是该设备中的三级管数字电路，在雷电的冲击下，该设备极其容易产生误动，造成电子器件的损坏，更让系统本身难以正常运转。为此，微电子设备中通常会增加新型的抗雷电冲击部件，以保护其装置在遇到雷电、经典冲击的过程中，将雷电瞬态冲击量级速度控制在合理的范围之内，从而实现对自动化设备的保护。例如，二极管微电子设备，其较快的反应速度、极小的漏电流、较小体积以及可以瞬间吸收较大功率的特性，在电力系统自动化设备中抗雷电冲击的作用就较为显著。该设备可以在遇到雷电冲击时，将其所受到高电阻以11s左右的量级速度进行转换，使其变为低阻抗，同时吸收雷电所带来的高功率，让电子设备中元件以及电压箱不受到雷电冲击的影响[1]。 1.2 电压 电压在自动化系统在遇到雷电冲击时较容易发生变化，尤其是感应雷依附电源线将其雷电波引入室内后，很容易导致电源、电压高速上升，继而对微电子设备以及不断电的多种设备造成损坏。当前，虽然诸多自动化设备都设置了敏感式的电阻，以保护其后连接的自动化设备，但是其效果仍然不尽人意。因而，四级电压保护的方式成为继微电子设备之后的又一个较为科学的防雷保护方法。其主要是将该设备中的一级电压都设置为三级气体放电管，而第二级则使用限流板块，三级则为压敏电阻，四级为二极管，使其在遇到较大的雷电的冲击后，仍然可以将设备中的电压控制在可承受的范围之内，更让UPS设备不被雷电冲击损坏，可以在较为稳定的环境中正常的运转[2]。 1.3 载波机 载波机也是自动化系统中较发生雷电冲击的设备之一，其损坏的部分通常有三个部分，即电源盘、高频电路盘、用户话路盘。首先，对电源盘的防雷电保护，通常可以利用电源过电压的形式，让其电源盘不受到较大电压损害。其次，对高频电路盘的保护，则可以在该部件中安装放电管，让过多的电力可以通过放电管进行对外放电，以保证电路盘最后中的电流稳定。最后，就其用户话路盘的防雷保护中，通常是对该设备的铃流电压和通话电压进行保护设计，将其保护器件安装在载波机的核心部位，以对用户话路盘、信号线、通讯线等设备进行多方位保护[3]。 2、电力系统自动化防雷措施 2.1 接地 接地是电力系统自动化设备防雷保护的主要措施之一，其主要目的是让空中的雷电在冲击电力设备的过程中，其强大的电流可以顺着接地设备而引流到地面，从而将降低其雷电的电流以及电阻力。该方式也是当前较为经济合理的方式。众所周知，变压站通常是利用避雷带或者避雷针这两种装置作为防雷的主要装置，而该装置的主要原理正是利用垂直和水平的接地方式，形成符合接地网，并在该接地网铺设好后，根据实际的情况，测试该地区所能收到的最大雷电冲击量，有针对性的对其进行实际测试，并对该接地网的面积进行调节，最后连接好接地体，以实现对电力系统自动化设备的防雷保护。不仅如此，主控楼宇室外主接地网相互连接的同时，综合楼中还需要对较为敏感的设备进行单独接地，并通过击穿放电器或保险器的连接，让主地网好接地网有效的连接，从而保证雷电冲击自动化设备时，可以达到正常的电力隔离，并均衡电位[4]。 2.2 屏蔽 电力系统自动化设备中，利用屏蔽措施，来降低雷电电磁对其设备的影响，也是当前自动化设备防雷的又一个主要措施。其通常是将通讯机房、主控楼的建筑金属地板与建筑钢筋进行互相焊接，组成一个等电位的空间体系。从而实现屏蔽外来雷电入侵的效果。此外，不同的设备的防雷措施不同，因而对屏蔽的要求也各不相同。例如，在对自动化机房设备的屏蔽过程中，需要在该机房内的接地母线进行环绕型连接，将其屏蔽网与母线多点连接，以形成六面屏蔽。而架空电力线以及室外通讯电缆则需要在其终端更换屏蔽电缆，且屏蔽层两端都必须采用接地的形式，以形成更好的防雷效果。 3、综合防雷措施研究 综合防雷措施是针对不同的自动化系统所采用的多种防雷措施。一般情情况下，由于电力系统自动化设备的复杂性和多样性，在对其防雷措施的设计上，也有较大的不同，需要根据其设备进行合理布置，才能达到较好的防雷效果。因为综合防雷措施，则是在整体防御、多重防御、综合防御的理念下，对其自动化系统进行全方位的防御保护。例如，对该自动化设备的防雷系统中，进行综合地网改造，采用接地、屏蔽保护的同时，在变压器两侧采用金属氧化物进行防雷，同时采用三点接地、过压保护等多种形式进行防雷保护。除此以外，目前市场中所生产的多种型号的过压保护器，例如电源型、信号线型、载波机型的过电压保护器，其经过多年的实际测试和考验，其效果也十分理想。 结束语 近几年电力系统自动化设备的作用越来越大，但是由于该设备自身的敏感性，及其容易遭受自然雷电的冲击，这无疑给该设备造成较