電力自動化現代防雷技術

范金寶

摘 要：為了保證電力體系有良好的雷擊預防效果，應認識到雷擊的危害，并能結合實際情況和自動化技術，實現了產預防效果的提升。本文就電力體系自動化模式的防雷技術進行了分析。關鍵詞：電力；自動化；安全；防雷由于在電力系統運行的時候會產生一定強度的電場，增加了電力系統遭受雷擊的可能性。而一旦出現了雷擊，那么也就必將會導致電力體系運行受到干擾，通常會表現為在系統當中出現較大電流，使機器溫度瞬間升高，甚至會出現燒毀設備的情況，因此防雷管理也就成了電力自動化體系管理重點之一。1 雷擊形以及電力體系預防雷擊關鍵性1.1 雷擊形式分析由于天氣因素、電力體系環境因素的影響，雷擊的種類也較多，并且每種雷擊所帶來的危害也存在較大的不同。在對雷擊問題進行預防的時候要能對雷擊的種類進行詳細分析，從而更有效的完成對雷擊的預防。1.1.1 直擊類型雷擊在各地區具有雷擊事件發生，其中直擊類型的雷擊情況出現的頻率較高。在出現雷雨天氣，并且雷云部分所具有的帶電性質和其下方大地上突出部分帶電性質不同的時候，就會在正負電子相互牽引之下發生雷擊，直擊類型雷擊是一種高強度的放電現象，在放電的影響下，地面上的各種建筑物、輸電線路系統、人工機械設施都有可能會被破壞，并且在一些時候受到人員在地面活動的影響，還可能會出現人員被雷擊擊中的情況。這種雷擊形式會在短時間內將云層部分和大地部之間釋放的電能直接傳輸到被擊中物上，同時也會向被擊中物傳導大量的熱量以及電磁能，所以這種雷擊形被成直擊雷。1.1.2 感應類型雷擊和直接類型雷擊的形式有一定區別，感應類型雷擊主要是由于感應電荷放電所形成的。在雷云密度以及體積較大的時候，在出現了直擊雷形式的雷擊之后，云層之中所帶有電荷逐漸消散，但在地面上受到剛剛雷擊影響或者是大地環境本身就存在一定的特殊性，致使地面一些地區會出現局部高壓；在另外一些情況下，直擊類型的雷擊還可能致使一些金屬物體帶有較高的電壓，并電磁感應下再次發生雷擊，這種情況被成為感應類型雷擊，也被叫做“二次雷擊”。1.1.3 球形類型雷擊在雷擊事件當中還存在一種特殊的雷擊形式，他就是球形類型雷擊。這種雷擊形式的出現和球形閃電有直接關系，而球形閃電自身所產生的危害較大，由于其外形和球體相似度較高，因此也被稱之為球閃，在民間更是形象的將這種閃電稱作“滾地雷”。從外形上看，球星閃電大小不一，這種閃電的平均直徑一般都在25厘米左右，從統計來看這種球形閃電的直徑分布在10厘米到100厘米之間，而最小的球形閃電的其直徑僅有0.5厘米，在一些特定的環境下，其直徑也可能達到數米。球形閃電的一般存在時間較短，在數秒之后就會消散，時間最長的可以存在數分鐘。1.2 電力工程防雷重要性分析電力工程的建設中往往要考慮到雷電的影響，從而在進行工程建設時注意到防雷措施的應用，針對不同的情況，采用不同的現代防雷技術。我國每年都會發生很多起雷擊導致電力設備損壞，操作人員發生安全事故事件，這些不光是因為現代防雷技術的漏洞，還可能是因為在電力工程建設中沒有合理的運用防雷技術，這些問題都會造成一定的設備人員安全隱患，所以電力工程防雷措施的應用對整個電力工程的安全起到了重要的作用。此外我國很多的變電站一般的防雷技術比較落后，雷電擊打就會造成電磁環境的損壞，致使各種電力設備損壞，雷電還會造成電力的不穩定，從而造成強烈的電磁變化，會在一定程度上破壞電力設備，威脅到人身安全。所以電力工程中使用防雷技術能夠保護電力設備與人員的安全，防雷措施的運用對電力工程來說具有重要的作用。2 電力自動化現代防雷技術要點2.1 接地電阻與屏蔽接地接地的其它方面均應嚴格按有關規程辦理。屏蔽。為減少雷電電磁干擾，通信機房及通信調度綜合樓的建筑鋼筋、金屬地板均應相互焊接，形成等電位法拉第籠。設備對屏蔽有較高要求時，機房六面應敷設金屬屏蔽網，將屏蔽網與機房內環行接地母線均勻多點相連。架空電力線由站內終端引下后應更換為屏蔽電纜；室外通信電纜應采用屏蔽電纜，屏蔽層兩端要接地。2.2 侵入波防護侵入波陡度越大，被保護設備離避雷器越遠，振蕩波的幅值也越高。當雷電波侵入到變電站后，會在各個結點上產生復雜的折射和反射過程，在被保護設備上產生圍繞避雷器殘壓而振蕩的過電壓波。為限制侵入波的陡度和幅值，對于35kV及以上的變電站要求裝設進線保護。為了加強防雷措施，可以在裝設進線側避雷器的同時在線路進線側離變電站出線端1～2km的線路處再裝設一組避雷器，這樣可以降低該段線路雷電的直擊、反擊及繞擊于該段導線的概率。即使有雷電流直擊該段也要先通過該1～2km的線路段才可以進入變電站，這樣進入變電站的入侵雷電波不管是其陡度還是其幅值都大大降低了，剩余的雷電波可以被進線側避雷器很好地泄到大地。2.3 避雷器殘壓衰減技術針對避雷器殘壓遠遠大于二次設備芯片耐雷水平的情況，可采用一種新型的中和變壓器對其進行衰減。該中和變壓器由一環形鐵心和繞在鐵心上的線圈組成。新型中和變壓器的工作原理：一般情況下，中和變壓器是在差模輸入的狀態，產生的感應電勢方向相反相互抵消，對于二次系統無任何影響。當雷電入侵時，變壓器是在共模輸入的狀態，雷電流經避雷器進行泄放，在線圈里會感應出很高的電勢，這部分的變化電壓抵消部分殘壓，以達到降低殘壓的目的。雷電流的陡度是非常大的，根據計算就可證明中和變壓器輸出給二次系統的電壓有很大減低。此外，使用中和變壓器還能消除直接使用避雷器而產生的截波過電壓。2.4 綜合性防雷措施為避免雷害，對電力調度自動化系統，應采用整體防御、綜合治理、多重保護的方針。除采用上述保護與接地措施外，配電變壓器高低壓側均應裝接金屬氧化物避雷器，并且高低壓側避雷器與變壓器二次側中性線三點聯合接地。程控交換機室外進出線、Modem等應裝過電壓保護器；當RTU等裝置離顯示屏較遠時應裝信號線過電壓保護器。3 結束語雷擊對電力系統的影響是多方面的，尤其在影響電力系統運行、電力工作人員安全方面顯得較為突出。電力系統要積極的將自動化技術落實到預防雷擊當中，通過采用各種現代電子技術實現雷擊預防效果提升。參考文獻[1]陳超.電力自動化現代防雷技術[J].黑龍江科技信息，2015，10：12.[2]任顯超，孟剛.電力自動化系統防雷技術應用的研究[J].民營科技，2013，11：58.[3]陳旭.探討現代電力系統自動化技術[J].黑龍江科技信息，2013，12：44.