變電站綜合自動化設備防雷方案探討

保定供電公司 張利運

變電站綜合自動化設備防雷方案探討

保定供電公司 張利運

在參照《建筑物電子信息系統防雷技術規范》及《電網調度自動化與信息技術標準》的基礎上，對自動化系統的避雷情況進行了調查分析，介紹了其自動化設備防雷方案的具體實施情況及作用。

自動化設備；電源；抗干擾；防雷電；安全運行

220kVXXX變電站位于市郊區，地勢相對空曠，極易受雷擊，或雷擊時產生的電磁場影響二次設備運行。鑒于該地區自動化設備曾出現各種因雷擊造成的設備損壞：工作站電源、RS-232串口、總控單元及相關板件、網絡交換機等。實施自動化設備防雷方案，目的是要提高220kVXXX變電站自動化設備的安全運行條件和抗干擾能力，并將雷電危害減到最低程度。

1.防雷方案實施前變電站情況調查

220kVXXX變電站周圍為耕地和農田，變電站設施為當地最高的構筑物，渝水變電站主控樓是一棟三層高的框架式結構建筑，地勢較為空曠、屬孤立、曠野型建筑。

在高壓場內已安裝有避雷鐵塔，主控樓處于避雷針的保護范圍之內。針對渝水變電站與自動化設備相關的布線情況、現有防雷、接地措施進行了勘測，具體報告分析如下：

1.1 逆變電源屏

(1)有1組AC220V電源線路進線，由經電纜層從站用變1S屏引入，無任何的防電磁干擾措施；

(2)有1組DC220V直源線路進線，由經電纜層從1#直流饋電屏引入，無任何的防電磁干擾措施；

(3)屏內接地排與主控樓接地母排相連。

1.2 公用屏

(1)有2條以太網線，由經電纜層到網絡設備屏，無任何的防電磁干擾措施；

(3)屏內接地排與主控樓接地母排相連。

1.3 網絡設備屏

(1)有4個24口的網絡交換機的以太網線，由經電纜層到其它屏，無任何的防電磁干擾措施；

(2)屏內接地排與主控樓接地母排相連。

1.4 UPS電源屏

(1)有1組AC220V電源線路進線，由經電纜層從站用變1S屏引入，無任何的防電磁干擾措施；

(2)有1組DC220V直源線路進線，由經電纜層從1#直流饋電屏引入，無任何的防電磁干擾措施；

(3)屏內接地排與主控樓接地母排相連。

1.5 遠動屏

(1)有1條GPS天線，由經電纜層到主控樓天面，無任何的防雷電侵入措施；

將制作完成的產品分別按一定的使用量加入到設計的菜肴中評價其綜合應用效果，使用量根據產品開發經驗值確定，使用量設定值為4%～5%。

(2)有6條232/9通訊線，由經電纜層到外接設備屏，無任何的防電磁干擾措施；

(3)有2條調度通道線，由經電纜層到通信室，無任何的防電磁干擾措施；

(4)有4條2M口(BNC)通訊線，由經電纜層到通信室，無任何的防電磁干擾措施；

(5)屏內接地排與主控樓接地母排相連。

1.6 后臺

(1)后臺設備有1組AC220V電源進線，由經電纜層到UPS電源屏，無任何的防電磁干擾措施；

(2)1#監控主機有2條以太網線，由經電纜層到網絡設備屏，無任何的防電磁干擾措施；

(3)2#監控主機有2條以太網線，由經電纜層到網絡設備屏，無任何的防電磁干擾措施；

(4)工程師站主機有1條以太網線，由經電纜層到網絡設備屏，無任何的防電磁干擾措施；

(5)錄音系統主機有3條音頻電話線，由經電纜層到通信室，無任何的防電磁干擾措施；后臺設備沒有地線。

2.具體實施及作用

2.1 逆變電源屏

在單相交流電源輸入端，并聯安裝1臺單相電源防雷器VOLE220-50；在直流電源輸入端，并聯安裝1臺直流電源防雷器VOLE220DC-50；安裝時在防雷器引線上串聯安裝C20/2P防雷空開，防止交流、直流線路在電纜層布線感應過電壓入侵逆變電源屏，作為逆變電源屏交流、直流線路的細保護措施。

2.2 公用屏

在2條以太網線上，分別串聯安裝信號防雷器VOLERJ45A。

在1條232/9線上，串聯安裝信號防雷器VOLERS232/9。防止以太網線路感應過電壓入侵公用屏。

2.3 網絡設備屏

在單相交流電源輸入端，并聯安裝1臺單相電源防雷器VOLE220-50，安裝時在防雷器引線上串聯安裝C20/2P防雷空開。在4臺24口網絡交換機的以太網線上，分別安裝信號防雷器VOLERJ45/24。防止交流電源、以太網線路感應過電壓入侵網絡設備屏。

2.4 UPS屏

在單相交流電源輸入端，并聯安裝1臺單相電源防雷器VOLE220-50。安裝時在防雷器引線上串聯安裝C20/2P防雷空開。在直流電源輸入端，并聯安裝1臺直流電源防雷器VOLE220DC-50。安裝時在防雷器引線上串聯安裝C20/2P防雷空開。防止交流、直流線路在電纜層布線感應過電壓入侵逆變電源屏，作為UPS電源屏交流、直流線路的細保護措施。

2.5 遠動屏

在單相交流電源輸入端，并聯安裝1臺單相電源防雷器VOLE220-50。安裝時在防雷器引線上串聯安裝C20/2P防雷空開。在直流電源輸入端，并聯安裝1臺直流電源防雷器VOLE220DC-50。安裝時在防雷器引線上串聯安裝C20/2P防雷空開。在6條232/9線上，分別串聯安裝信號防雷器VOLERS232/9。在4條2M口(BNC接口)線上，分別串聯安裝信號防雷器VOLE05BNC。在2組調度通道線上，分別串聯安裝信號防雷器VOLE RS485A。

在1條GPS天線上，串聯安裝信號防雷器VOLE B-L。防止單相交流、直流、RS232、2M口電纜、調度通道、GPS線路感應過電壓入侵逆遠動屏，損壞相應設備端口。

3.結束語

本方案通過對220KVXXX變電站自動化系統相關各個屏位及后臺監控主機的電源、信號采取防雷措施，將雷電危害減到最低程度，提高了變電站自動化設備的抗干擾能力，保證了變電站自動化設備的安全運行。

[1]建筑物電子信息系統防雷技術規范GB50343-2004[S].

[2]國家電力調度通信中心.河北電力調度通信中心《電網調度自動化與信息技術標準》[S].

張利運（1979—），女，保定供電公司工程師，主要研究方向：電力繼電保護。