綜合自動化變電站防雷技術研究

黃中強（國網(wǎng)江蘇省電力公司常州溧陽供電公司，江蘇 常州 213300）

綜合自動化變電站防雷技術研究

黃中強（國網(wǎng)江蘇省電力公司常州溧陽供電公司，江蘇 常州 213300）

隨著當前我國自動化變電站的快速發(fā)展，雷電對變電站綜合系統(tǒng)的危害程度不斷提升。綜合化自動化變電站各個系統(tǒng)抗雷水平較低，雷電的侵入會導致變電站各個系統(tǒng)發(fā)生損壞，從而對電力系統(tǒng)的正常運行造成負面影響。本文對綜合自動化變電站防雷技術進行探析，提出相關改進措施，旨在促進綜合自動化變電站發(fā)展建設。

綜合自動化；變電站；防雷技術

雷電屬于常見的自然放電現(xiàn)象，其自身具有較強的破壞力，對于人類生產生活造成巨大的危害。隨著我國變電站自動化技術的發(fā)展，綜合自動化變電站的各類設備精密程度也越來越高。目前綜合自動化變電站自身是低電壓弱電系統(tǒng)，由于各類電氣設備的使用，使得電磁環(huán)境較為復雜。從防雷技術角度來看，綜合自動化變電站防雷能力較差，各類雷擊事故發(fā)生概率較高。所以，當前需要加強綜合自動化變電站防雷技術研究，從根本上提高自動化變電站的穩(wěn)定運行。

1 絕緣配合原則

目前綜合自動化變電站進行防雷保護時，需要嚴格遵守絕緣配合原則，對變電站各類電氣設備實際使用情況進行分析，綜合考慮到設備所需要承受的各類作用電壓。對設備保護裝置以及設備絕緣性進行判定，使得設備造價以及運行維護的效益最大化。對自動化變電站的電力變壓器的實際數(shù)值進行判定，分析相關設備的絕緣性，從而使得系統(tǒng)中的變壓器以及避雷裝置都能得到保護，從而能夠進行相互配合使用，提高防雷效率[1]。

2 直擊雷保護分析

當前110kv或是等級更高的配電裝置，其自身絕緣性能較好，在實際電阻率較低的區(qū)域也不易發(fā)生雷擊現(xiàn)象，所以相關工作人員可以架設避雷針。避雷針可以架設在配電裝置上，通過輔助集中裝置與所在地網(wǎng)之間進行有效連接，但是需要保持相應的安全距離。35kv以下的自動變電站，因為自身絕緣水平較低，所以不能進行架構避雷針，所以需要在變電站四周布設避雷針，將避雷針裝置與變電所主要電網(wǎng)之間保持安全距離。

3 雷擊侵入防護措施分析

現(xiàn)階段我國綜合自動化變電站所限制的雷電侵入主要設備是閥式避雷器，將設備裝配在母線上，與各類保護設備之間進行有效連接。避雷器需要裝在被保護裝置周邊，使得保護設備的電壓處于穩(wěn)定值。大多電氣設備都是不規(guī)律分布在自動化變電站中，避雷器和保護設備之間保持著相應的距離。雷擊所產生的雷電波陡度較高，在保護裝置與避雷器之間發(fā)生震蕩的過程中會產生距離效應，可能會致使被保護物發(fā)生損壞。所以避雷器和被保護物之間需要保持相應的距離，使得設備能夠得到保護[2]。

在35kv至110kv的變電站沿路架設相關的避雷線路，當雷擊靠近變電站主導線時，如果流經(jīng)的實際點擊量較大，那么留下的殘余電壓較高。避雷器實際保護距離較小，不能達到電壓的最大值，從而對設備造成各類危害。所以需要在變電站1km左右的范圍內架設相應的避雷線，此外需要加強保護性措施，提高進線段的安全保護能力。進線段開啟保護模式之后，進線段導線自身具備良好的導線波阻抗作用，對于流經(jīng)的電流量具有一定的限制作用，導線上實際沖擊的電流量也就會降低。

目前自動化變電站中有大多直配電機，比如發(fā)動機、變頻機和電動機等，不經(jīng)過變壓器就與配電網(wǎng)絡進行直接連接，是變電站電力系統(tǒng)中較為重要且絕緣能力較差的設備。所以，需要綜合考慮限制電機的電壓峰值，還需要切實降低電線陡度與中性點絕緣上的低電壓。當前綜合自動化變電站系統(tǒng)大多都是低電平弱電系統(tǒng)，自然界的雷擊現(xiàn)象很容易導致設備元件發(fā)生不必要的損壞，所以為了能夠使得變電站設備之間的電磁兼容，需要做好整體性的抗電磁干擾措施[3]。

4 接地技術探析

一次系統(tǒng)中各類防雷等接地點能夠引起電流瞬間變大，所以目前需要連接較多地線布置相關的地網(wǎng)，從而使得瞬變電流能夠降低，電位和地網(wǎng)之間能夠形成電位差。二次系統(tǒng)屬于低頻系統(tǒng)，所以需要采取接地措施。

在電流接地隔離時需要采集監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，將自動裝置以及微機保護裝置的模擬量需要通過輸入回路再流經(jīng)變壓器，再輸入到自動化系統(tǒng)中。斷路器、隔離開關的實際輸入量需要經(jīng)過繼電器觸點隔離，不同信號電纜需要使用不通電纜，從而使得信號電纜與電力電纜之間有效隔離。電容和非線性電阻之間的電容量較大，電容電流量以及漏電電流量較小，所以通過非線性以及低電壓等特點，能夠有效抑制電磁脈沖的干擾性。

5 綜合自動化變電站防雷技術發(fā)展

目前世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的主要趨勢是智能電網(wǎng)的發(fā)展變化，通過建設數(shù)字化變電站是完善智能電網(wǎng)發(fā)展的重要措施。數(shù)字化變電站主要發(fā)展特點是實現(xiàn)設備之間的智能化和網(wǎng)絡化，智能化設備與網(wǎng)絡化設備之間可以交互參數(shù)，使得過去傳統(tǒng)的控制電纜方式被取代。目前CT電纜以及PT電纜等硬接線使得智能設備需要進一步加強雷擊電磁脈沖等防雷措施，使得設備運行中各類網(wǎng)絡能夠實現(xiàn)電磁兼容[4]。

6 結語

總而言之，綜合自動化變電站防雷技術是一項社會綜合建設工程，需要相關部門建立防雷減災機制，在工作實踐中探究雷擊的重要問題，提出相關的實踐措施，使得我國自動化變電站系統(tǒng)能夠穩(wěn)步運行，更好地促進當前我國社會綜合領域的發(fā)展建設。

[1]鄧永生.變電站防雷技術簡述[J].信息通信,2015(9):318-319.

[2]王布興.淺談變電站二次系統(tǒng)防雷技術[J].通訊世界,2014(10):120-122.

[3]石東,郝延雯,王敏等.變電站通信系統(tǒng)防雷技術的研究與應用[J].冶金設備管理與維修,2014,32(5):47-48.

[4]周振宇.淺析變電站防雷接地技術的應用[J].電子世界,2014(24):287-287.

黃中強（1970-），男，漢族，江蘇溧陽人，本科，工程師，主要工作性質：電公司調度運行變電站運行，電力線路運行故障處理。