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电站弱电系统的防雷保护措施分析-周建明


摘要:目前我国科学技术发展比较迅速,为电力系统变电站防雷措施提供了先进技术,电力系统变电站采用了更多的电子及微电子设备,相对于过去的抗干扰能力就比较强,在一定程度上加强了变电站弱电系统防雷保护能力。本文基于当前变电站弱电系统的防雷保护的现状进行分析,在高科技迅速发展的今天,采取先进的防雷技术,希望能够更好的促进变电站弱电系统的整体控制功能。

关键词:弱电系;防雷;变电站

作者:周建明

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信息化时代在近几年的发展比较迅速,运用信息化技术的自动化控制系统的构建,是当前变电站弱电系统防雷技术发展的首要任务,但是根据相关调查显示,变电站弱点系统防雷技术和措施在运行的过程中存在着一系列的问题,需要给予及时的整顿和解决,那么本文的多弱电系统防雷措施的分析和探究就是非常必要的。

1变电弱电系统防雷设计的必要性

变电站弱电系统在近几年来已经发生不少因雷电引起的一系列事故,传统的防雷系统为利用避雷针、屋顶接闪器、法拉弟笼及基础内接地网进行防雷接地,能对建筑物及其中的人员起到保护,但是这些传统的防雷技术和措施对于雷电感应等预防能力是比较弱的,在一定程度上是不能有效控制的。

(1)雷电直接击中延伸在建筑物外的供电及通信数据线,雷电感应电流可迅速侵入至建筑物内部。

(2)城市大型电力电网的切换及大型电力用户的启停而产生的浪涌。

(3)建筑物内部电气设备(如空调主机、电梯、大功率水泵等)的频繁启停而产生的浪涌。

2样式及危害

2.1雷电通过低压电源系统产生的干扰

弱电系统受到雷电干扰大都是在雷电活动多热时期,通常是雷电沿着线路侵入变电所的,雷电经由低压电源系统对微机保护和综合自动化系统产生干扰,是最为常见的干扰型式,产生的危害也较大,往往造成微机保护和综合自动化系统的电源模块的损坏,所以往往造成电源模块的击穿,损坏。由此可见,雷电通过低压电源系统产生的干扰,导致的后果也是非常严重的。

2.2雷电流入低时造成的地电位干扰

通常情况下,同工频电位梯度相比,在接地体附近位置,其存在的冲击电位梯度要更大一些。这是由于当有电流通过时,接地体附近会有工频电流流经。这时,在磁场作用及集肤效应之下,除原有电阻分量外,还有了其它电阻及电感分量,它们都同频率有关,因此电位梯度大。距离接地体的距离越远,电感分量比中越小,因此此时地层面积增加。由此也可以看出,工频电位分布情况同冲击电位相比有着相似性。通过你避雷针或其它设备,如避雷线、避雷器等,电流会直接被引入接地网。接地网通过接地引线与外界相连对于变电所之中。进入此地之后,雷电流在入地时,会导致局部电位升高。这种情况下,通常电网附近会设有二次保护、通信等保护设备,避免因电位过高为出现问题。

2.3发电厂、变电所附近雷电活动时的电压干扰

雷电通常情况下会对自动化系统、电力系统等造成干扰和影响,如微机保护等。干扰通常分两种方式,一种为静电干扰,一种为电磁干扰。当发电厂、变电所周围或上空出现雷雨团并伴有雷电效应时,其中的强电场会感应出高电压,这一感应过程是以静电感应的办法实现的。当雷云向地面放电时,在电磁感应作用下,也会出现感应过电压。这种干扰方式的强度同雷电强度及其同电厂、电所位置关系有着密切关系。但是一旦发生干扰,常导致保护功能紊乱,甚至损坏设备元器件。

3发电厂、变电所弱电系统防雷电干扰措施

3.1完善低压电源系统的防雷保护措施

一般来说,雷电对弱电系统造成的影响要比其它类型的电力系统更强,这一危害影响主要是透过低压电源来实现的,如损坏计算机等,从这一点可以看出,做好低压电源防雷工作的重要性。因此,为了尽量避免雷害事故,确保低压电源应用安全,可采取如下措施:

首先,安装避雷器保护。避雷器的安装有一定位置讲究,通常选装在场所变压器位置处,以装置在低压侧为最优。注意避雷针的选择也要保证同压,具体类型可选择氧化锌型避雷器。

其次,隔离电源。此种办法不仅适用于微机保护装置,同时也适用于综合自动化设备。隔离可以选择使用串接变压器的方法来进行操作。如有必要也可以假装对地电容,如有雷电可利用其吸收雷电波。

最后,保护电源。该种办法的适用范围同上,只是在保护电源时,是以串接保护器的方式来实现。

3.2改善接地网的冲击电位分布防止地电位干扰

(1)为限制地电位上升,可以选择降低接地电阻。同时注意构架避雷设备时,要适加大垂直接地极,其目的在于使冲击接地电阻减小,避免有电流直击时出现二次电缆反击问题。

(2)接地网设计中,为限制电位升高,可以考虑选择方孔地网,通过它来改善电位分布,以保证分不均匀,避免局部电位升高局面的出现。

3.3完善二次回路及计算机系统的屏蔽

一方面要注意电磁屏蔽,避免雷电活动所带来的静电干扰问题,减少磁场给电脑运作带来的负面影响;另一方面要注意使用屏蔽电缆,避免在二次回路时出现静电感应问题。

4结束语

综上所述,随着我国电力行业的不断发展,变电站所起的作用越来越大。变电站弱电系统在近几年来已经发生不少因雷电引起的一系列事故,传统的防雷系统为利用避雷针、屋顶接闪器、法拉弟笼及基础内接地网进行防雷接地,能对建筑物及其中的人员起到保护,但是这些传统的防雷技术和措施对于雷电感应等预防能力是比较弱的,在一定程度上是不能有效控制的对低压电源系统的防雷和地电位造成的干抗我们一定不能掉以轻心,一方面搞清干扰的途径、干扰的方式和干扰的机理后,采取切实可行的抗干扰的措施。切实保证计算机测控系统在雷电活动时安全运行,正确动作以保证电网的安全可靠运行。

参考文献:

【1】李景禄实用电力接地技术【M】中国电力出版社93-99,2002(01):67—99.

【2】张纬等,过电压保护及绝缘配合【M】清华大学出版社,2002(01):257-282.

【3】DL/T621-1997.交流电气装置的接地【S】.中国电力出版社,3—21.

【4】李景禄.关于接地工程中相关参数取值的探讨【J】.高压电器,2004.4(40):264-266.

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