關(guān)于500 kV變電站二次系統(tǒng)的防雷接地技術(shù)應(yīng)用分析

倪思遠(yuǎn)

摘 要：在日常生活中，500 kV變電站發(fā)揮著非常重要的作用。但是，受雷電的干擾，其安全性能也受到了極大的影響。簡要分析了500 kV變電站二次系統(tǒng)防雷接地技術(shù)的應(yīng)用情況，以期為日后變電站防雷工作的有效進(jìn)行提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：500 kV變電站；二次系統(tǒng)；防雷接地技術(shù)；雷電干擾

中圖分類號：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.140

500 kV變電站是在日常生活、工作中的應(yīng)用極為廣泛，其安全問題也受到了社會各界的高度關(guān)注。實踐證明，防雷接地是一項安全、可靠的技術(shù)，將其應(yīng)用在500 kV變電站二次系統(tǒng)中，不但可以起到顯著的防雷作用，還可以提高其經(jīng)濟(jì)效能，確保變電站高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

1 雷電的危害

1.1 直擊雷

不管是500 kV變電站的一次電氣設(shè)備，還是二次電氣設(shè)備，在直擊雷擊的干擾下，都不可避免的受到損壞。當(dāng)變電站電氣一次設(shè)備受到直擊雷的干擾時，其輸電線路會出現(xiàn)過電壓，進(jìn)而發(fā)生閃絡(luò)情況，給電氣的開關(guān)設(shè)備和變壓器造成不同程度的損壞。當(dāng)變電站二次系統(tǒng)受到直擊雷的干擾時，雷擊會通過感應(yīng)、輻射或者傳導(dǎo)等多種方式入侵二次系統(tǒng)中的電力電子元件。這樣，不但會導(dǎo)致變電站二次系統(tǒng)發(fā)生拒動現(xiàn)象，還會使得系統(tǒng)出現(xiàn)誤動，情況嚴(yán)重時，還會導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，完全處于癱瘓的狀態(tài)下。當(dāng)設(shè)備自身的耐壓水平無法抵御入侵水平時，二次系統(tǒng)中的一部分電力半導(dǎo)體元器件會被損壞，使相關(guān)部門經(jīng)濟(jì)上遭受巨大的損失。

1.2 感應(yīng)雷

與直擊雷相比，感應(yīng)雷對500 kV變電站二次系統(tǒng)造成的危害比較小。一般來說，當(dāng)變電站二次系統(tǒng)受到感應(yīng)雷干擾的時候，每當(dāng)雷云對地放電或者雷云之間放電，就會在變電站周圍各種設(shè)備和線路之間產(chǎn)生電磁感電勢。由于電磁感電勢的幅值比較高，會經(jīng)過連接線路路徑入侵二次設(shè)備系統(tǒng)。此時，二次系統(tǒng)的各種電子設(shè)備（與雷擊線路串聯(lián)或者與線路末端串聯(lián)）因為發(fā)生感應(yīng)過電壓最終損壞。

2 防雷接地技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 電源、信號防雷技術(shù)的應(yīng)用

2.1.1 電源防雷技術(shù)

根據(jù)我國在電工技術(shù)方面的相關(guān)規(guī)定和要求，為了保證500 kV變電站二次系統(tǒng)能夠高效、安全、正常運(yùn)行，減少雷擊給二次系統(tǒng)電源線路造成過電壓水平的情況，必須要應(yīng)用多重保護(hù)功能防雷技術(shù)。一般來說，應(yīng)用電源防雷技術(shù)主要分為三級防雷保護(hù)措施。在該技術(shù)方案中，選擇變電站二次系統(tǒng)電源部分入戶線路時，應(yīng)以低壓架空線路為宜。在電源的第一、第二、第三級保護(hù)中，要分別在引入電纜處選擇三相電壓開關(guān)型防雷保護(hù)SP，在系統(tǒng)分配電柜電源線路輸出開關(guān)端選擇限壓型防雷保護(hù)SPD，二次系統(tǒng)電子信息設(shè)備的電源輸入端處限壓型防雷保護(hù)SP作為保護(hù)設(shè)備。

2.1.2 信號防雷技術(shù)

在變電站二次系統(tǒng)中應(yīng)用信號防雷技術(shù)時，一般主要在二次系統(tǒng)通信線路兩端的RS-232接口處安裝過電壓保護(hù)器。同時，應(yīng)根據(jù)變電站二次信號回路的具體需求設(shè)定保護(hù)器的具體保護(hù)數(shù)量。此外，相關(guān)部門還應(yīng)根據(jù)信號部分接口工作電平值來整定起動電壓值。在此需要特別注意的是，變電站通信單元通信速率與過電壓保護(hù)器頻率特性二者之間要相符，以此來提高防雷匹配性能。

2.2 等電位連接技術(shù)的應(yīng)用

為了有效避免雷電干擾給變電站二次系統(tǒng)造成的電位差，在設(shè)計等電位接地網(wǎng)的過程中，要采用等電位面連接的接地保護(hù)系統(tǒng)。對于500 kV變電站二次系統(tǒng)來說，不管是信號線，還是電源線，還是那些無法與共用接地網(wǎng)直接連接的金屬管道，都必須在進(jìn)行電位有機(jī)連接的過程中使用瞬態(tài)浪涌過壓保護(hù)器（SPD）設(shè)備，同時，還需要根據(jù)以上的保護(hù)原理在每個內(nèi)層保護(hù)區(qū)的界面位置連接電位接地網(wǎng)，即先把每一個位置的等電位母排相互連接，再與主等電位連接母排相互連接，以達(dá)到有效防止二次系統(tǒng)中計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間產(chǎn)生電位差的目的。此外，對于500 kV變電站二次系統(tǒng)來說，大多數(shù)情況下，會在中控室機(jī)房地板下敷設(shè)銅排（30 ram×30 ram），然后把銅排和全部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的金屬外殼進(jìn)行等電位網(wǎng)連接，再把機(jī)房接地網(wǎng)、銅排連接起來。當(dāng)變電站二次系統(tǒng)受到干擾時，那些與接地網(wǎng)相互連接的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電位值相同，即使出現(xiàn)雷電反擊的情況，二次系統(tǒng)也可以繼續(xù)處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。

3 結(jié)束語

綜上所述，在正確分析雷電給500 kV變電站二次系統(tǒng)造成損害的基礎(chǔ)上，采取相應(yīng)的防雷接地技術(shù)可以有效減小其造成的危害，進(jìn)而保證變電站二次系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

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〔編輯：白潔〕