關于110千伏變電站二次系統的防雷保護的若干思考

尹歡

[摘 要]當前，隨著社會的不斷進步，帶動了電力企業快速發展，并涌現出了諸多的相關技術。實際中，對電力系統的安全穩定運行造成嚴重危害的一個因素就是雷電，而倘若變電站出現了雷擊事故，不僅會發生停電現象，而且，還直接的威脅到了群眾的正常生活與生產，由此可見，制定一系列有效的防雷措施已經成為了當前我們所要解決的重要問題。本文首先指出了變電站二次系統防雷保護過程中應遵循的原則，其次，概述了雷擊的途徑，最后，制定了110千伏變電站二次系統的防雷保護措施

[關鍵詞]110千伏變電站；二次系統；原則；防雷措施

[中圖分類號]TM411+.4

[文獻標識碼]A

[文章編號]1672—5158（2013）05—0334—01

引言

變電站二次設備主要是在干擾程度很高的電磁氛圍中進行運轉的，其實際中不僅會受到操作過電壓、送電線路故障等諸多方面的損害，導致設備失效，同時，自然災害雷電還會對其造成嚴重的影響，致使其自身所具有的微機保護與綜合自動化系統模塊性能大大減弱，這一現象在最近幾年時間里時有發生。從二次系統的發展與應用情況上看，變電站二次系統的雷擊防護工作做的還不夠好，有很多地方需要進一步的改進與完善，這是目前電力行業的瓶頸。

1變電站二次系統防雷保護應遵循的原則

1.1二次設備防雷保護的設計思想

應始終堅持這一原則，積極的營造出適應于變電站二次設備與電子設備的電磁環境，并且，必須保護好變電站運行工作者的生命財產安全。科學合理的在低壓配電線路以及信號線路處進行電涌保護器的安裝，以此將具有較大能量的雷電流以納秒級的速度迅速的排進大地中，這樣，自動化系統通訊與各種配電設備就不會發生雷擊現象。在頒布實施的《雷電電磁脈沖的防護》和《建筑物防雷設計規范》中明確的包含著系統防護的基本概念與方法，并明確的強調應在建筑物的內部與外部中構建相應的均壓等電位系統；防雷工作過程中要始終將電子信息系統作為重要的保護載體；實際中要加強綜合性治理、多方位的防御、分級泄流，相關人員必須重視起防雷工作的重要性。防雷就好比是防洪，如果實際中對某一環節大意了，那么，最終將導致安全隱患的發生。

1.2變電站二次設備防雷保護應遵循的設計原則

國際電工委員會主要把系統防雷工作總結成DBSE技術，也就是分流、均壓、屏蔽、接地這四個方面的技術以及效率高的防雷設備的綜合。關于變電站外部防雷設施方面，實際接閃時，雷電能量大概會泄放掉百分之五十，剩下的百分之五十會沿著建筑物自身存在的金屬結構件、電源進線、網絡線等泄放到建筑內部中。

變電站二次設備防雷保護設計過程中應始終按照以下原則進行：一方面，嚴格根據《建筑物防雷設計規范》中的要求辦事，應將相應的電涌保護器合理的安裝在建筑物配電入戶位置處。對于低壓配電第一級（B級）進行防雷保護時使用的電涌保護器應具備較強的抗真實雷電電流沖擊的能力。另一方面，從雷電保護區的劃分情況上看，變電站建筑物外部均屬于暴露區，區內的設備經常會不同程度上受到雷擊，存在著嚴重的危險性。建筑內部和傳輸機房均不在暴露區，危險性較小。

2概述了雷擊的途徑

2.1電源線引入雷電

實際中，倘若對于因雷電而引起的瞬時高電壓未予以及時的遏制，那么，其將會直接的通過電源線進行人到自動化系統中，致使電源模塊難以正常有序的高效運轉，極大的增強了各功能模塊的工作電壓，工作無法順利開展下去，如果情況嚴重將會對模塊與元器件造成損壞。

2.2信號線引入雷電

自動化系統要想和外界進行順暢的通信聯系，一項不可或缺的工具就是信號線，其主要和外界聯系的通信線路以及機房終端設備相連接，倘若當初采用的是架空敷設，那么，就非常容易受到雷擊。在變電站中，接人自動化系統的通信線路具體包括了：載波線、CAN網電纜連接到后臺監控主機、RS232、RS485信號控制線等等，這些通信電纜均具有較長的出線，能夠及時的感應雷電沿著遠程控制系統電纜和信號電纜進入，使高電壓直接的流人進二次設備中，不僅對通信端口造成了嚴重的損壞，而且還導致設備集成電路芯片也遭到損壞。

2.3 GPS饋線引入雷電

變電站內的時鐘同步GPS系統主要由饋線與設備相連，經常會受到雷擊，雷電流實際中會順著饋線進入到變電站內部，直接影響著時鐘同步GPS系統，致使系統內部的設備端口遭到了嚴重的損壞。

2.4接地不合理

實際中，常常因為接地不合理，使得各接地點問雷電時存在著極高的電位差，由此而出現的電磁干擾將使得自動化系統難以正常有序的運轉；并且，雷電還會導致較高的地電位發生，直接順著設備的接電線進入到自動化系統中，該過電壓一定程度上也對各功能模塊造成了損壞。

3110千伏變電站二次系統的防雷保護措施

3.1加強電源避雷

變電站在選用電源避雷器過程中，必須充分考慮劣化指示、遙信接點、熱熔、過流保護等諸多方面的功能。110千伏變電站的低壓配電系統主要是2路380V市電輸入，按照絕緣耐壓等級，電壓內的電源端設備是第四級耐壓限值（六千伏），并且，將一套三相電源防雷模塊加入其中，它的實際保護水平不得超出兩千伏，涵蓋在B級保護領域中。

對于UPS系統，應并聯加裝單相電源防雷模塊，主要涵蓋在c級防護領域中，其的具體保護水平不得超出一點六千伏。再有，對于整流器，應在其整體直流輸出端進行支流SPD的加裝，它的具體保護水平不能超出一點六千伏，標稱電流應是四十kA，也屬于電源C級防護領域中。

在變電站中，其電源的D級防護具體涵蓋了測控屏、保護屏、遠動屏等諸多的用電部位輸入端的電源防護。所有的屏柜都有著1路220V交流電源和2路直流220V電源輸入，應將一套單相交流電源防雷模塊與兩套直流電源防雷模塊安裝其中。

3.2加強信號避雷

變電站中的綜合自動化系統在和其他系統間進行連接時，主要會以RS232、RS485等諸多的接口為載體，變電站中經常會遭到雷擊損壞的設備主要是自動化微機設備與不同類型的智能裝置。所以，應及時的將計算機網絡數據信號保護器安裝在該信號線中，同時，還要求所采用的計算機網絡數據線避雷器必須和所有接口設備的傳輸速率要求相一致，接口與保護設備這兩者間必須做到兼容。

3.3加強GPS饋線避雷

要求變電站內的GPS饋線應根據天線處與人室處確保屏蔽層能夠接地，若饋線實際長度達到了三十米，那么，屏蔽層就必須在饋線的中間位置處和地網進行重新相接。應將一套天饋防雷器加裝進GPs饋線與時鐘同步接收機間的同軸端口中，它的實際插損不得高出0.3Db。

4結論

綜上所述可知，應結合自身具體情況與特征，充分考慮容易受雷擊的環節部位，制定出高效、完善的防雷措施，以質量水平高、安全系數高的防雷設備為首選，加強共用接地網工作，對防雷與接地予以全面的考慮，唯有做到了這些，變電站才不會經常被雷擊。

參考文獻

[1]席佳偉，劉宏耀，劉全龍，師兵兵.變電站二次系統防雷措施的探討[J].硅谷，2011年12期

[2]王查.關于內部操作過電壓的探討[J]硅谷，2011年12期

[3]陶思遙.確保特高壓二次系統零缺陷[N]國家電網報，2009年

[4]田嘉.電廠二次系統安全防護方案的設計與規劃[J]電力信息化，2011年04期

[5]楊熙.提高二次系統協調性高效性[N].華東電力報，2011年

[6]楊琳.發電機過電壓及其對絕緣老化的影響分析[D].西南交通大學，2008年