變電站微機監控系統防雷電措施探討

鄭理森

（閩清縣供電有限公司，福建 福州 350800）

一、雷擊變電站包括兩個方面

雷擊變電站一般情況包括兩個方面，其一是雷擊變電站的獨立避雷針或構架，另一方面是雷擊變電站的控制室等建筑的防雷系統。

一般情況下，人們只關注了對高壓端的電網的防雷措施的研究，卻忽略了對400V 以下低壓端的防雷的重視[2]。一般都是在發電廠和變電所采取的比較多的防雷措施，對于不同的雷擊有不同的解決方案。現階段因為自動化控制系統的應用，所以人們形成的經驗習慣就需要進行改變。自動監控系統以及微機保護系統都和電網的安全息息相關。

二、微機監控系統電源防雷電干擾的措施

在低壓側安裝電壓等級的氧化鋅避雷器。依照400V 低壓電網的負荷狀況，把低壓的氧化鋅避雷器安裝在主要用電設備和支線路上。

變電站內部的監控系統、通信系統以及調度自動化系統的電源需要單獨來進行連接，不能和辦公區域和生活通用一個電源，可以用隔離變壓器來進行隔離。在雷電活動比較頻繁的時候需要時時的注意過電壓作用在低壓電源網絡上，以免造成微機監控系統、通信系統和調度自動化系統損壞。為了避免過電壓發生在低壓電源網絡上，可通過電纜來供應低壓電源，這樣可以降低雷電對微機監控系統、自動化控制系統和通信系統的干擾。

為了比避免在中性線在雷電頻繁發生的時候帶高壓電，并且讓相電壓升高到線電壓，燒毀微機系統、調度自動化系統和通信系統的模塊。需要對變電所和電廠的變壓器的中性線來進行接地處理，以及在低壓網絡的分支處進行重復的接地。這樣中性線就不會在雷電襲擊的時候發生突然斷線的狀況，損壞控制系統。

把雷電浪涌吸收器安裝在微機監控系統、調度自動化系統和通信系統上，這樣電感和電容以及避雷器就構成了雷電浪涌吸收器的吸收單元。對高頻雷電脈沖也起到了吸收和過濾的作用，現實雷電過電壓，避免雷電過電壓的破壞。

三、提高微機監控系統的防雷措施

變電站和發電廠電氣設計上采用的防雷措施只能預防沿著高壓線路入侵的感應雷對和直擊雷對電氣設備的破壞。廠用電電壓波動和感應雷電磁脈沖產生的浪涌沖擊是損壞計算機網絡設備的主要原因[3]。要想保護好電子設備，就需要設置防雷保護裝置。

3.1 電源系統配置浪涌保護器

根據國家標準規定通過三級的保護措施讓參與電壓逐步降低，這種方法可以有效的抑制雷電電脈沖和外來雷電波的入侵產生的危害。通常可以在廠用的進線柜母排處設置第一級的保護器，各個廠用電配電柜母排處設置第二級的保護器，第三級保護器設置在直流屏和保護屏的電源母排處。這種配置的方式可以提升電源防雷系統的能力，但是這種方法的投資過大。因此可以在第三級設置三合一的電源防雷器。保護器的品質和性能直接關系到網絡的防護，因此，選擇合格的，品質優良的浪涌保護器也是十分的重要。

3.2 通訊系統配置信號防雷器

根據分層分布式的監控系統使用的傳輸介質，綜合考慮能提高防雷能力的技術。信號線從戶外引到室內在接入端應當設置對應的信號防雷器。在室內布設比較靠近窗戶、建筑物立柱的信號線或者是布設線路比較長的，特別是雙絞線，雖然本身并沒有屏蔽能力，但是也應當考慮在兩端設置信號防雷器。工業上的電視監控系統所使用的戶外電纜引入線、戶外電話線等等都應當設置同軸電纜防雷器。場站控制層的通訊管理器和網絡交換器應當設置多口的浪涌保護器。主控計算機如果一旦癱瘓，造成的后果是非常嚴重的，因此必須在網線入口處使用獨立的防雷器。若主控計算機還有一些其他的連接設備，還應當在接入端配置對應的信號防雷器。

3.3 微機監控系統的內部保護

對于微機監控系統來說，操作瞬間雷電過電壓會損壞系統。因此需要從一維的防護轉變成為三維的防護，綜合的考慮防雷電電磁感應、防直擊雷以及防感應雷電波侵入等多種要素。

3.4 使用良好的接地系統

良好的接地系統對防雷電干擾也很重要，在雷電擊中設備和導線的時候，防雷系統就會通過接地系統把雷電導入大地中，避免設備損壞和人身傷害。若接地系統不能夠良好的發揮作用，就會對設備的零件造成損壞，嚴重的時候會微機到人身的安全。與此同時防靜電和防干擾的屏蔽問題也都需要接地系統必須良好。

3.5 微機監控系統的外部防護措施

外部防護一般可以通過避雷針將雷電引入大地或者是雷電流被引入大地的時候將雷電分流，這樣可以防止引起過電壓對設備造成損壞。其次，建筑物內部的鋼筋等金屬部件也可以做成法拉第籠，這樣也可以起到屏蔽的作用[4]。如果建筑物里的電氣屬于小功率的遙控低壓電子邏輯系，就需要安裝特殊專用的屏蔽網，在屋面形成5x5 或者6x4 的網格。使用避雷帶來連接均壓環。均衡建筑物個點的電位，防止產生電位差對設備造成損壞。建筑物接地性能良好也可以再建筑物遭到雷擊的時候，盡量避免接點電位對設備造成的損壞。

總結：目前，變電站已經實現了自動化，這將會是變電站未來發展的趨勢和主流。抗干擾的能力強以及可靠性高等特點是它的優勢，而且它保護簡單，很適合自動化的發展。自動化系統的防雷和抗干擾不僅僅是簡單的避雷和防干擾，它也是難度極大要求也很高的系統工程，需要考慮的因素也是多方面的。因此我們一定要從現場的實際情況出發，以經濟適用，高可靠性，高標準為原則，嚴格遵守標準，來達到更好的防護目的。我們應該有防病毒意識，并且我們應該使用正確合理的網絡技術，從而我們才能保證計算機的安全性。

[1]張秀云.變電站自動化系統問題分析[J].中國高新技術企業，2010，（24)

[2]盧德華.張強.關于變電站的設計研究[J].中小企業管理與科技（上旬刊)，2011，（06)

[3]劉永乾.35kV 變電站技改方案探討[J].中國高新技術企業，2010，（04)

[4]程漢湘，盧翔智.我國變電站自動化系統存在的問題思考及對策[J].科技經濟市場，2010，（03)