電站弱電系統(tǒng)的防雷保護(hù)措施分析

周建明（江西工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,江西 新余 338000）

電站弱電系統(tǒng)的防雷保護(hù)措施分析

周建明
（江西工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,江西 新余 338000）

目前我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展比較迅速，為電力系統(tǒng)變電站防雷措施提供了先進(jìn)技術(shù)，電力系統(tǒng)變電站采用了更多的電子及微電子設(shè)備，相對(duì)于過去的抗干擾能力就比較強(qiáng)，在一定程度上加強(qiáng)了變電站弱電系統(tǒng)防雷保護(hù)能力。本文基于當(dāng)前變電站弱電系統(tǒng)的防雷保護(hù)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，在高科技迅速發(fā)展的今天，采取先進(jìn)的防雷技術(shù)，希望能夠更好的促進(jìn)變電站弱電系統(tǒng)的整體控制功能。

弱電系；防雷；變電站

信息化時(shí)代在近幾年的發(fā)展比較迅速，運(yùn)用信息化技術(shù)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建，是當(dāng)前變電站弱電系統(tǒng)防雷技術(shù)發(fā)展的首要任務(wù)，但是根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，變電站弱點(diǎn)系統(tǒng)防雷技術(shù)和措施在運(yùn)行的過程中存在著一系列的問題，需要給予及時(shí)的整頓和解決，那么本文的多弱電系統(tǒng)防雷措施的分析和探究就是非常必要的。

1　變電弱電系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)的必要性

變電站弱電系統(tǒng)在近幾年來已經(jīng)發(fā)生不少因雷電引起的一系列事故，傳統(tǒng)的防雷系統(tǒng)為利用避雷針、屋頂接閃器、法拉弟籠及基礎(chǔ)內(nèi)接地網(wǎng)進(jìn)行防雷接地,能對(duì)建筑物及其中的人員起到保護(hù)，但是這些傳統(tǒng)的防雷技術(shù)和措施對(duì)于雷電感應(yīng)等預(yù)防能力是比較弱的，在一定程度上是不能有效控制的。

（1）雷電直接擊中延伸在建筑物外的供電及通信數(shù)據(jù)線,雷電感應(yīng)電流可迅速侵入至建筑物內(nèi)部。

（2）城市大型電力電網(wǎng)的切換及大型電力用戶的啟停而產(chǎn)生的浪涌。

（3）建筑物內(nèi)部電氣設(shè)備(如空調(diào)主機(jī)、電梯、大功率水泵等)的頻繁啟停而產(chǎn)生的浪涌。

2　樣式及危害

2.1雷電通過低壓電源系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾

弱電系統(tǒng)受到雷電干擾大都是在雷電活動(dòng)多熱時(shí)期，通常是雷電沿著線路侵入變電所的，雷電經(jīng)由低壓電源系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)和綜合自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,是最為常見的干擾型式,產(chǎn)生的危害也較大,往往造成微機(jī)保護(hù)和綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的電源模塊的損壞，所以往往造成電源模塊的擊穿,損壞。由此可見，雷電通過低壓電源系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾，導(dǎo)致的后果也是非常嚴(yán)重的。

2.2雷電流入低時(shí)造成的地電位干擾

通常情況下，同工頻電位梯度相比，在接地體附近位置，其存在的沖擊電位梯度要更大一些。這是由于當(dāng)有電流通過時(shí)，接地體附近會(huì)有工頻電流流經(jīng)。這時(shí)，在磁場(chǎng)作用及集膚效應(yīng)之下，除原有電阻分量外，還有了其它電阻及電感分量，它們都同頻率有關(guān)，因此電位梯度大。距離接地體的距離越遠(yuǎn)，電感分量比中越小，因此此時(shí)地層面積增加。由此也可以看出，工頻電位分布情況同沖擊電位相比有著相似性。通過你避雷針或其它設(shè)備，如避雷線、避雷器等，電流會(huì)直接被引入接地網(wǎng)。接地網(wǎng)通過接地引線與外界相連對(duì)于變電所之中。進(jìn)入此地之后，雷電流在入地時(shí)，會(huì)導(dǎo)致局部電位升高。這種情況下，通常電網(wǎng)附近會(huì)設(shè)有二次保護(hù)、通信等保護(hù)設(shè)備，避免因電位過高為出現(xiàn)問題。

2.3發(fā)電廠、變電所附近雷電活動(dòng)時(shí)的電壓干擾

雷電通常情況下會(huì)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等造成干擾和影響，如微機(jī)保護(hù)等。干擾通常分兩種方式，一種為靜電干擾，一種為電磁干擾。當(dāng)發(fā)電廠、變電所周圍或上空出現(xiàn)雷雨團(tuán)并伴有雷電效應(yīng)時(shí)，其中的強(qiáng)電場(chǎng)會(huì)感應(yīng)出高電壓，這一感應(yīng)過程是以靜電感應(yīng)的辦法實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)雷云向地面放電時(shí)，在電磁感應(yīng)作用下，也會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)過電壓。這種干擾方式的強(qiáng)度同雷電強(qiáng)度及其同電廠、電所位置關(guān)系有著密切關(guān)系。但是一旦發(fā)生干擾，常導(dǎo)致保護(hù)功能紊亂，甚至損壞設(shè)備元器件。

3　發(fā)電廠、變電所弱電系統(tǒng)防雷電干擾措施

3.1完善低壓電源系統(tǒng)的防雷保護(hù)措施

一般來說，雷電對(duì)弱電系統(tǒng)造成的影響要比其它類型的電力系統(tǒng)更強(qiáng)，這一危害影響主要是透過低壓電源來實(shí)現(xiàn)的，如損壞計(jì)算機(jī)等，從這一點(diǎn)可以看出，做好低壓電源防雷工作的重要性。因此，為了盡量避免雷害事故，確保低壓電源應(yīng)用安全，可采取如下措施：首先，安裝避雷器保護(hù)。避雷器的安裝有一定位置講究，通常選裝在場(chǎng)所變壓器位置處，以裝置在低壓側(cè)為最優(yōu)。注意避雷針的選擇也要保證同壓，具體類型可選擇氧化鋅型避雷器。

其次，隔離電源。此種辦法不僅適用于微機(jī)保護(hù)裝置，同時(shí)也適用于綜合自動(dòng)化設(shè)備。隔離可以選擇使用串接變壓器的方法來進(jìn)行操作。如有必要也可以假裝對(duì)地電容，如有雷電可利用其吸收雷電波。

最后，保護(hù)電源。該種辦法的適用范圍同上，只是在保護(hù)電源時(shí)，是以串接保護(hù)器的方式來實(shí)現(xiàn)。

3.2改善接地網(wǎng)的沖擊電位分布防止地電位干擾

（1）為限制地電位上升，可以選擇降低接地電阻。同時(shí)注意構(gòu)架避雷設(shè)備時(shí)，要適加大垂直接地極，其目的在于使沖擊接地電阻減小，避免有電流直擊時(shí)出現(xiàn)二次電纜反擊問題。

（2)接地網(wǎng)設(shè)計(jì)中，為限制電位升高，可以考慮選擇方孔地網(wǎng)，通過它來改善電位分布，以保證分不均勻，避免局部電位升高局面的出現(xiàn)。

3.3完善二次回路及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的屏蔽

一方面要注意電磁屏蔽，避免雷電活動(dòng)所帶來的靜電干擾問題，減少磁場(chǎng)給電腦運(yùn)作帶來的負(fù)面影響；另一方面要注意使用屏蔽電纜，避免在二次回路時(shí)出現(xiàn)靜電感應(yīng)問題。

4　結(jié)束語

綜上所述，隨著我國電力行業(yè)的不斷發(fā)展，變電站所起的作用越來越大。變電站弱電系統(tǒng)在近幾年來已經(jīng)發(fā)生不少因雷電引起的一系列事故，傳統(tǒng)的防雷系統(tǒng)為利用避雷針、屋頂接閃器、法拉弟籠及基礎(chǔ)內(nèi)接地網(wǎng)進(jìn)行防雷接地,能對(duì)建筑物及其中的人員起到保護(hù)，但是這些傳統(tǒng)的防雷技術(shù)和措施對(duì)于雷電感應(yīng)等預(yù)防能力是比較弱的，在一定程度上是不能有效控制的對(duì)低壓電源系統(tǒng)的防雷和地電位造成的干抗我們一定不能掉以輕心,一方面搞清干擾的途徑、干擾的方式和干擾的機(jī)理后,采取切實(shí)可行的抗干擾的措施。切實(shí)保證計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)在雷電活動(dòng)時(shí)安全運(yùn)行,正確動(dòng)作以保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

[1]李景祿實(shí)用電力接地技術(shù)［M］中國電力出版社93-99,2002(01):67-99.

[2]張緯等,過電壓保護(hù)及絕緣配合［M］清華大學(xué)出版社,2002(01):257-282.

[3]DL/T621-1997.交流電氣裝置的接地［S］.中國電力出版社,3-21.

[4]李景祿.關(guān)于接地工程中相關(guān)參數(shù)取值的探討［J］.高壓電器,2004,4(40):264-266.