變電站綜合自動化系統(tǒng)閃電電涌侵入的防護措施探討

杜向東

摘 要：隨著我國科技的不斷進步，我國的變電系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展。文章將會從變電運行系統(tǒng)入手，對變電所的二次回路以及自動化系統(tǒng)在防雷現(xiàn)狀上的表現(xiàn)進行分析，同時對變電站綜合自動化系統(tǒng)的閃電電涌侵入的防護措施等進行系統(tǒng)的探討。

關鍵詞：變電綜合自動化系統(tǒng)；閃電電涌侵入；防護措施

變電站中的電氣設備一般分為一次、二次設備，二次設備主要是對一次設備進行監(jiān)測、控制、保護的一種電氣設備，主要有測量儀表、繼電保護等。二次設備所形成的連接回路一般稱之為二次回路，主要包含控制回路、測量回路、調(diào)節(jié)回路、繼電保護回路等。在變電站的運行中，綜合自動化系統(tǒng)通過現(xiàn)代技術(shù)對二次設備的相關功能進行組合優(yōu)化，對設備進行監(jiān)視測量后，從而實現(xiàn)變電保護的正常、穩(wěn)定運行。

1 變電站的綜合自動化系統(tǒng)

目前，在我國的電力系統(tǒng)運行中已經(jīng)廣泛地應用綜合自動化管理系統(tǒng)，它以其獨特優(yōu)點得到了大眾的認同。綜合自動化系統(tǒng)為實現(xiàn)電力無人值守、電網(wǎng)自動運行等奠定了堅實的基礎，同時還為提供更安全、可靠的高質(zhì)量電能創(chuàng)造了一定條件。在我國實現(xiàn)自動化管理后，我國的變電站內(nèi)部的電力裝置全部發(fā)生了變化，以微機系統(tǒng)和大規(guī)模集成電力線路共同取代了之前的傳統(tǒng)控制屏幕、電力中央信號系統(tǒng)以及落后的繼電保護裝置。

在變電站內(nèi)部的二次自動化中，整個系統(tǒng)的中樞是中央處理機，中央處理機能夠利用串行口以及前端采集、信息處理模塊等實現(xiàn)通訊，同時將采集到的相關信息利用調(diào)制解調(diào)器本身的編碼，以通訊網(wǎng)絡作為傳播的載體將信息發(fā)送至遠端的電力調(diào)度工作室中。這樣本地的另外一些電力工作站也能夠通過局域網(wǎng)這個媒介訪問中央處理機，利用并行口與打印機相連，將數(shù)據(jù)打印出來，真正實現(xiàn)遠程化、自動化管理。變電站的綜合自動化管理系統(tǒng)在我國發(fā)展較為迅速，可以說是我國電力改革中的里程碑式事件。

2 閃電電涌侵入的相關內(nèi)容

閃電電涌侵入主要指的是由于雷電的作用，對架空線路以及電纜線路、金屬管道等造成傷害。雷電波一般指的就是閃電電涌，它能夠沿著管線侵入到房屋內(nèi)，從而危害到人身安全以及電力設備。微機系統(tǒng)中的集成型電路，在運行時的電壓僅有數(shù)伏，信號的電力僅有微安，而且就電磁式的保護裝置來講，它具備的耐熱容量更小，對浪涌的承受力更低。當雷擊出現(xiàn)，會使變電站內(nèi)部的微機系統(tǒng)發(fā)生嚴重的損壞，因此，目前我國的變電所在綜合自動化系統(tǒng)管理的基礎上對自動化設備進行防雷工作，已經(jīng)是我國電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行中的重要課題之一。

3 電涌保護器

電涌保護器主要是一種電器的保護設備，目的在于限制瞬態(tài)電壓與分泄電涌電流，它的組成至少會有一種非線性元件。

電涌保護器依照元件的性質(zhì)進行分類可以分成電壓開關型保護器、電壓限制及組合型保護器。電壓開關型保護器在無電涌產(chǎn)生時是高阻抗，如果電壓電涌發(fā)生突變則變?yōu)榈妥杩?，相關的組件會選擇放電間隙、閘流管以及三端雙間可控的硅元件等。電壓限制型的電涌保護器在無電涌發(fā)生時表現(xiàn)的是高阻抗狀態(tài)，但是隨著電涌電流以及電涌電壓逐漸上升，相應的阻抗就會隨之變小，一般情況下組件采用的是壓敏電阻與抑制二極管元件。

除此之外，組合型保護器主要是由二者的主要元件共同組合而成的（電壓開關型保護器、電壓限制型保護器），主要的特性是隨電壓特性而走，主要表現(xiàn)的是電壓開關型或者是電壓限制型，或者是兩者都有。

4 閃電電涌侵入的主要防護措施

（一）變電站中變壓器本身的低壓側(cè)設置保護器

一般情況下，變壓器是變電站中最為重要的設備之一，為了防止閃電電涌的侵入，需要在變電站內(nèi)部的變壓器低壓側(cè)部位安裝符合其等級的保護器。此類電涌保護器屬于第一防護，在400v的進線柜母線側(cè)進行安裝，從而有效地將侵入到變電站內(nèi)部的雷電電流泄掉，起到安全保護作用。

（二）在變電站內(nèi)部的總配電柜設置保護器

為了更為有效地防止雷電電涌侵入，需要在變電站內(nèi)部的總交流配電柜處安裝上標準等級的保護器，通常都是在380v的線路上安裝。此類電涌保護器是第二級的防護，能夠有效地阻止雷擊過電壓通過交流配電線進入到變電站的中控室內(nèi)，是一種二次設備。

（三）在變電站的電子信息交流電源處安裝保護器

除了上述提及的兩種方式之外，還可以在變電站內(nèi)部的電子信息交流電源處，依照標準安樁電涌保護器，通常是在交流電源的進線端，如UPS處進行安裝。此類電涌保護器屬于變電站內(nèi)的三級防護，能夠有效地阻止雷電過電壓通過交流線侵入到變電站內(nèi)的電子信息設備上，防止設備的損壞。

（四）在變電站的直流電源處安裝保護器

因為自動化檢測系統(tǒng)的電源控制以及采集機構(gòu)的特殊性，必須要將站內(nèi)的交流電完全轉(zhuǎn)化成為直流電，由此可見，直流電的安全與穩(wěn)定才是控制機構(gòu)安全運行的關鍵所在。因此，在直流電源側(cè)或者是各個控制裝置、采集機構(gòu)前，選擇相應等級的保護器進行安裝，目的就是防止直流電源受到傷害。此類電涌保護器屬于第四級的防護，通過此類防護措施能夠從根源部位解決雷擊對站內(nèi)直流系統(tǒng)的侵害，最終保證變電站綜合自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

5 結(jié)語

綜上所述，文章已經(jīng)對變電站的綜