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变电所弱电系统电涌保护器配置的研究


摘 要:我国变电站在应用的过程中逐渐走向了综合 自动化,在这一过程中,弱电系统对于变电所来说起着至关重要的作用,而弱电系统主要的威胁来 自于雷电的影响。具体来说,如果弱电系统受到雷电过电压程度过高时会出现损坏的情况,从而影响弱电系统的正常运转 因此,要做好弱电系统的防雷工作。此时,进行电涌保护器的安装是一个有效的办法 本文在此针对这一装置专门进行了配置上的探讨。首先提出了弱电系统电涌保护器配置问题的两大方面,然后探讨了变电所弱电系统中电涌的耦合方式,最后提 出了弱电系统电涌保护器的布局措施。

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关键词:变电所;弱电系统;电涌保护器:配置问题和措施

作者:师晓琳 ,杨国伟

1 弱电系统电涌保护器配置问题的两大方面

首先,弱电系统电涌保护器配置问题的一个是级位配置的问题。这一问题的核心在于过电压保护器的定位问题,包括两个要素,一是级数要素,二是安装位置的要素。在变电所的实际运作情况中,进行防雷区的工作时是在各种建筑物的内部进行不同防雷级数的划分。有的建筑物楼层高,有的建筑物空间范围大,因此需要进行级数的划分。而除了级数要素之外,还需要明确过电压保护器的安装位置。要根据不同的空间类型进行电涌保护器的安装。

其次,弱电系统电涌保护器配置问题的另一个是级间配合的问题。防雷分区可以起到降低电磁脉冲的作用,因此需要在各个防雷分区的交界处进行安装工作。而需要注意的是安装时要保证多级的配置。如果在安装多个过电压保护器时是在同一条线路上,此时就要处理好级间配合的问题。在一般的情况中,如果出现过电压,不同的电涌保护器会发挥相应的作用,而不会轻易的出现损坏的情况。但是问题是在实际的运行过程中各个过 电压保护器在进行电压水平的处理时是按照最大的电压保护水平来进行选择的,但是装置本身的电容是固定设置好的。在一条线路上的各个过电压保护器会相互产生影响,每个装置分配的电流并不是逐渐降低,如果分配不当,会造成各个级别的过电压保护器因为电压过大或过小而损坏。

2 变电所弱电系统中电涌的耦合方式

第一,变电所弱电系统中电涌存在电导性耦合的方式。这一耦合方式的具体原理是如果两个装置拥有同一根导线,那么装置中进行电流的流通时会存在公共的阻抗 ,因此,一个装置中在发生电压的变化时会对另外一个保护装置产生干扰的影响。

第二,变电所弱电系统中电涌存在电感性耦合的方式。这一耦合方式的具体原理是两个保护装置之间往往会存在互感的现象,如果其中~个装置的电流发生了变化,那么会对另外一个保护装置产生影响,这一影响是通过磁链实施的。

第三,变电所弱电系统中电涌存在电容性藕合的方式。这一耦合方式的具体原理是在电流传输的介质中,任何两个不同的导体进行电流的传输时会存在分布电容的现象。如果两个过电压保护器在电路中的位置不同,其中一个装置的电荷发生变化时,另外一个保护装置会产生相应的感应。变电所的防雷系统中,雷击发生时电流会通过低压系统进行传导,此时电路上会产生比一般情况下高很多的电位差,而这~电位差一旦超过电路的有效阻抗,就会产生分布电容的现象。此时电压会出现较大的变化 ,从而使该线路上的电涌保护装置受到分布电容带来的传导干扰。

3 弱电系统电涌保护器的布局措施

(1)在安排电涌保护器的布局时要将保护器安装在弱电设备的附近。第一要在变压器的低压侧配备优良的避雷器。在变压器的侧端进行避雷器的安装可以调节电压的高低,从而保护弱电设备不会受到雷电波的干扰和损坏。然而,需要注意的是对变压器进行过电压保护器的安装工作时要注意一些问题。由于避雷器本身需要一定的电压,因此要控制好这一电压的范围,保证不会干扰到弱电设备。另外,要控制好避雷器陡度的值。第二要在电源系统中进行浪涌保护器的配备工作。弱电设备最容易受到短时间内高强度的冲击能量而损坏 ,所以要避免这一情况的出现,就要把浪涌保护器安装在电源系统的进线位置,这样就能够保证电源不会受到雷电波的冲击。在一般的情况下,变电站设备能够感应到的频率干扰在一兆赫兹左右,所以要保护好弱电设备就必须根据实际情况排除高频的分量。

(2)在安排 电涌保护器的布局时还需要在变电系统中各个防雷分区之间进行过电压保护器即电涌保护器的配置。在变电所的弱电系统中,进行防雷分区的划分对于弱电设备的保护来说具有十分重要的作用。具体来讲,在实际的防雷工作中雷电所带来的电磁脉冲是非常强大的,任何单独的装置不可能在同一时间承受这样的电压冲击,所以需要进行电涌保护器的分级装配 ,从而逐级降低电磁脉冲的冲击。进行防雷分区的划分时,是根据各个电涌保护器所能覆盖的范围和承受电磁脉冲的强度来进行的,各个区域都需要进行电涌保护器的配置。在防雷分区中,有几个类型的空间区域。一是没有任何装置进行雷击保护的区域。之所以没有保护是因为这一区域发生雷击的概率几乎为零,当然不可能完全没有雷击。如果发生雷击,是没有保护器进行电流和电压的消减的,但是由于存在接闪器,所以可以有效的对这一区域进行防护,同时该区域周边一般存在其他建筑物的防雷装置 ,所以即使发生雷击也不会受到影响。二是该区域有防护措施的区域类型。 一旦发生雷击,产生的电流和脉冲会在该区域受到消减。此种类型的区域一般是在建筑物的内部。比如在配备有计算机的空间内。这一类型的空间往往装配有电涌保护器。需要注意的是在空间上存在接续的防雷分区间一定要进行过电压保护器的装配,保证芯线能够顺利的将雷击的电流传导到地下。

4 小结

在弱电系统中进行防雷的保护工作时需要配置电涌保护器 ,需要注意要对其进行合理的配置 ,这样不仅可以起到更好的防雷效果,还能够保证电涌保护器安全高效的工作。在电涌保护器具体的配置过程中,要根据变电所所处的实际环境进行配置,合理的在各个防雷分区进行电涌保护器线路和个数的规划,从而保证装置不会轻易的受到损坏 。

参考文献:

[1]杨大鸥 ,李霆 .分散式布置变电站的二次设备抗干扰性研究 [J].东北电力学院学报 ,2O0 3,23(04):48—52.

[2]陈慈萱.过电压保护原理与运行技术 [M].北京 :中国电力出版社,2 0O2.

[3]叶蜚誉 .电涌保护技术讲座第三讲电涌保护器的电压保护水平[J].低压 电器 ,2004(04):50-52



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