電站弱電系統(tǒng)的防雷保護措施分析

周建明（江西工程學院機電工程學院,江西 新余 338000）

電站弱電系統(tǒng)的防雷保護措施分析

周建明
（江西工程學院機電工程學院,江西 新余 338000）

目前我國科學技術發(fā)展比較迅速，為電力系統(tǒng)變電站防雷措施提供了先進技術，電力系統(tǒng)變電站采用了更多的電子及微電子設備，相對于過去的抗干擾能力就比較強，在一定程度上加強了變電站弱電系統(tǒng)防雷保護能力。本文基于當前變電站弱電系統(tǒng)的防雷保護的現(xiàn)狀進行分析，在高科技迅速發(fā)展的今天，采取先進的防雷技術，希望能夠更好的促進變電站弱電系統(tǒng)的整體控制功能。

弱電系；防雷；變電站

信息化時代在近幾年的發(fā)展比較迅速，運用信息化技術的自動化控制系統(tǒng)的構建，是當前變電站弱電系統(tǒng)防雷技術發(fā)展的首要任務，但是根據(jù)相關調(diào)查顯示，變電站弱點系統(tǒng)防雷技術和措施在運行的過程中存在著一系列的問題，需要給予及時的整頓和解決，那么本文的多弱電系統(tǒng)防雷措施的分析和探究就是非常必要的。

1　變電弱電系統(tǒng)防雷設計的必要性

變電站弱電系統(tǒng)在近幾年來已經(jīng)發(fā)生不少因雷電引起的一系列事故，傳統(tǒng)的防雷系統(tǒng)為利用避雷針、屋頂接閃器、法拉弟籠及基礎內(nèi)接地網(wǎng)進行防雷接地,能對建筑物及其中的人員起到保護，但是這些傳統(tǒng)的防雷技術和措施對于雷電感應等預防能力是比較弱的，在一定程度上是不能有效控制的。

（1）雷電直接擊中延伸在建筑物外的供電及通信數(shù)據(jù)線,雷電感應電流可迅速侵入至建筑物內(nèi)部。

（2）城市大型電力電網(wǎng)的切換及大型電力用戶的啟停而產(chǎn)生的浪涌。

（3）建筑物內(nèi)部電氣設備(如空調(diào)主機、電梯、大功率水泵等)的頻繁啟停而產(chǎn)生的浪涌。

2　樣式及危害

2.1雷電通過低壓電源系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾

弱電系統(tǒng)受到雷電干擾大都是在雷電活動多熱時期，通常是雷電沿著線路侵入變電所的，雷電經(jīng)由低壓電源系統(tǒng)對微機保護和綜合自動化系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,是最為常見的干擾型式,產(chǎn)生的危害也較大,往往造成微機保護和綜合自動化系統(tǒng)的電源模塊的損壞，所以往往造成電源模塊的擊穿,損壞。由此可見，雷電通過低壓電源系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾，導致的后果也是非常嚴重的。

2.2雷電流入低時造成的地電位干擾

通常情況下，同工頻電位梯度相比，在接地體附近位置，其存在的沖擊電位梯度要更大一些。這是由于當有電流通過時，接地體附近會有工頻電流流經(jīng)。這時，在磁場作用及集膚效應之下，除原有電阻分量外，還有了其它電阻及電感分量，它們都同頻率有關，因此電位梯度大。距離接地體的距離越遠，電感分量比中越小，因此此時地層面積增加。由此也可以看出，工頻電位分布情況同沖擊電位相比有著相似性。通過你避雷針或其它設備，如避雷線、避雷器等，電流會直接被引入接地網(wǎng)。接地網(wǎng)通過接地引線與外界相連對于變電所之中。進入此地之后，雷電流在入地時，會導致局部電位升高。這種情況下，通常電網(wǎng)附近會設有二次保護、通信等保護設備，避免因電位過高為出現(xiàn)問題。

2.3發(fā)電廠、變電所附近雷電活動時的電壓干擾

雷電通常情況下會對自動化系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等造成干擾和影響，如微機保護等。干擾通常分兩種方式，一種為靜電干擾，一種為電磁干擾。當發(fā)電廠、變電所周圍或上空出現(xiàn)雷雨團并伴有雷電效應時，其中的強電場會感應出高電壓，這一感應過程是以靜電感應的辦法實現(xiàn)的。當雷云向地面放電時，在電磁感應作用下，也會出現(xiàn)感應過電壓。這種干擾方式的強度同雷電強度及其同電廠、電所位置關系有著密切關系。但是一旦發(fā)生干擾，常導致保護功能紊亂，甚至損壞設備元器件。

3　發(fā)電廠、變電所弱電系統(tǒng)防雷電干擾措施

3.1完善低壓電源系統(tǒng)的防雷保護措施

一般來說，雷電對弱電系統(tǒng)造成的影響要比其它類型的電力系統(tǒng)更強，這一危害影響主要是透過低壓電源來實現(xiàn)的，如損壞計算機等，從這一點可以看出，做好低壓電源防雷工作的重要性。因此，為了盡量避免雷害事故，確保低壓電源應用安全，可采取如下措施：首先，安裝避雷器保護。避雷器的安裝有一定位置講究，通常選裝在場所變壓器位置處，以裝置在低壓側為最優(yōu)。注意避雷針的選擇也要保證同壓，具體類型可選擇氧化鋅型避雷器。

其次，隔離電源。此種辦法不僅適用于微機保護裝置，同時也適用于綜合自動化設備。隔離可以選擇使用串接變壓器的方法來進行操作。如有必要也可以假裝對地電容，如有雷電可利用其吸收雷電波。

最后，保護電源。該種辦法的適用范圍同上，只是在保護電源時，是以串接保護器的方式來實現(xiàn)。

3.2改善接地網(wǎng)的沖擊電位分布防止地電位干擾

（1）為限制地電位上升，可以選擇降低接地電阻。同時注意構架避雷設備時，要適加大垂直接地極，其目的在于使沖擊接地電阻減小，避免有電流直擊時出現(xiàn)二次電纜反擊問題。

（2)接地網(wǎng)設計中，為限制電位升高，可以考慮選擇方孔地網(wǎng)，通過它來改善電位分布，以保證分不均勻，避免局部電位升高局面的出現(xiàn)。

3.3完善二次回路及計算機系統(tǒng)的屏蔽

一方面要注意電磁屏蔽，避免雷電活動所帶來的靜電干擾問題，減少磁場給電腦運作帶來的負面影響；另一方面要注意使用屏蔽電纜，避免在二次回路時出現(xiàn)靜電感應問題。

4　結束語

綜上所述，隨著我國電力行業(yè)的不斷發(fā)展，變電站所起的作用越來越大。變電站弱電系統(tǒng)在近幾年來已經(jīng)發(fā)生不少因雷電引起的一系列事故，傳統(tǒng)的防雷系統(tǒng)為利用避雷針、屋頂接閃器、法拉弟籠及基礎內(nèi)接地網(wǎng)進行防雷接地,能對建筑物及其中的人員起到保護，但是這些傳統(tǒng)的防雷技術和措施對于雷電感應等預防能力是比較弱的，在一定程度上是不能有效控制的對低壓電源系統(tǒng)的防雷和地電位造成的干抗我們一定不能掉以輕心,一方面搞清干擾的途徑、干擾的方式和干擾的機理后,采取切實可行的抗干擾的措施。切實保證計算機測控系統(tǒng)在雷電活動時安全運行,正確動作以保證電網(wǎng)的安全可靠運行。

[1]李景祿實用電力接地技術［M］中國電力出版社93-99,2002(01):67-99.

[2]張緯等,過電壓保護及絕緣配合［M］清華大學出版社,2002(01):257-282.

[3]DL/T621-1997.交流電氣裝置的接地［S］.中國電力出版社,3-21.

[4]李景祿.關于接地工程中相關參數(shù)取值的探討［J］.高壓電器,2004,4(40):264-266.