關于500 kV變電站二次系統的防雷接地技術應用分析

倪思遠

摘 要：在日常生活中，500 kV變電站發揮著非常重要的作用。但是，受雷電的干擾，其安全性能也受到了極大的影響。簡要分析了500 kV變電站二次系統防雷接地技術的應用情況，以期為日后變電站防雷工作的有效進行提供借鑒和參考。

關鍵詞：500 kV變電站；二次系統；防雷接地技術；雷電干擾

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.140

500 kV變電站是在日常生活、工作中的應用極為廣泛，其安全問題也受到了社會各界的高度關注。實踐證明，防雷接地是一項安全、可靠的技術，將其應用在500 kV變電站二次系統中，不但可以起到顯著的防雷作用，還可以提高其經濟效能，確保變電站高效、安全、穩定運行。

1 雷電的危害

1.1 直擊雷

不管是500 kV變電站的一次電氣設備，還是二次電氣設備，在直擊雷擊的干擾下，都不可避免的受到損壞。當變電站電氣一次設備受到直擊雷的干擾時，其輸電線路會出現過電壓，進而發生閃絡情況，給電氣的開關設備和變壓器造成不同程度的損壞。當變電站二次系統受到直擊雷的干擾時，雷擊會通過感應、輻射或者傳導等多種方式入侵二次系統中的電力電子元件。這樣，不但會導致變電站二次系統發生拒動現象，還會使得系統出現誤動，情況嚴重時，還會導致整個系統無法正常運行，完全處于癱瘓的狀態下。當設備自身的耐壓水平無法抵御入侵水平時，二次系統中的一部分電力半導體元器件會被損壞，使相關部門經濟上遭受巨大的損失。

1.2 感應雷

與直擊雷相比，感應雷對500 kV變電站二次系統造成的危害比較小。一般來說，當變電站二次系統受到感應雷干擾的時候，每當雷云對地放電或者雷云之間放電，就會在變電站周圍各種設備和線路之間產生電磁感電勢。由于電磁感電勢的幅值比較高，會經過連接線路路徑入侵二次設備系統。此時，二次系統的各種電子設備（與雷擊線路串聯或者與線路末端串聯）因為發生感應過電壓最終損壞。

2 防雷接地技術的具體應用

2.1 電源、信號防雷技術的應用

2.1.1 電源防雷技術

根據我國在電工技術方面的相關規定和要求，為了保證500 kV變電站二次系統能夠高效、安全、正常運行，減少雷擊給二次系統電源線路造成過電壓水平的情況，必須要應用多重保護功能防雷技術。一般來說，應用電源防雷技術主要分為三級防雷保護措施。在該技術方案中，選擇變電站二次系統電源部分入戶線路時，應以低壓架空線路為宜。在電源的第一、第二、第三級保護中，要分別在引入電纜處選擇三相電壓開關型防雷保護SP，在系統分配電柜電源線路輸出開關端選擇限壓型防雷保護SPD，二次系統電子信息設備的電源輸入端處限壓型防雷保護SP作為保護設備。

2.1.2 信號防雷技術

在變電站二次系統中應用信號防雷技術時，一般主要在二次系統通信線路兩端的RS-232接口處安裝過電壓保護器。同時，應根據變電站二次信號回路的具體需求設定保護器的具體保護數量。此外，相關部門還應根據信號部分接口工作電平值來整定起動電壓值。在此需要特別注意的是，變電站通信單元通信速率與過電壓保護器頻率特性二者之間要相符，以此來提高防雷匹配性能。

2.2 等電位連接技術的應用

為了有效避免雷電干擾給變電站二次系統造成的電位差，在設計等電位接地網的過程中，要采用等電位面連接的接地保護系統。對于500 kV變電站二次系統來說，不管是信號線，還是電源線，還是那些無法與共用接地網直接連接的金屬管道，都必須在進行電位有機連接的過程中使用瞬態浪涌過壓保護器（SPD）設備，同時，還需要根據以上的保護原理在每個內層保護區的界面位置連接電位接地網，即先把每一個位置的等電位母排相互連接，再與主等電位連接母排相互連接，以達到有效防止二次系統中計算機網絡設備間產生電位差的目的。此外，對于500 kV變電站二次系統來說，大多數情況下，會在中控室機房地板下敷設銅排（30 ram×30 ram），然后把銅排和全部網絡設備的金屬外殼進行等電位網連接，再把機房接地網、銅排連接起來。當變電站二次系統受到干擾時，那些與接地網相互連接的計算機網絡設備的電位值相同，即使出現雷電反擊的情況，二次系統也可以繼續處于正常的運行狀態。

3 結束語

綜上所述，在正確分析雷電給500 kV變電站二次系統造成損害的基礎上，采取相應的防雷接地技術可以有效減小其造成的危害，進而保證變電站二次系統的高效、穩定運行。

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〔編輯：白潔〕