變電站二次設(shè)備防雷接地技術(shù)

范愛華

摘 要：我國(guó)的雷電現(xiàn)象較為頻繁，而雷電對(duì)變電站電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行影響巨大。隨著科技的不斷發(fā)展，變電站的運(yùn)行逐漸變得智能化，智能化的電力運(yùn)行系統(tǒng)還有較多的微電子元件，這些原件在電力系統(tǒng)的保護(hù)、控制、通信和監(jiān)控等設(shè)施中的應(yīng)用較多，且容易受到雷電的強(qiáng)電壓攻擊。因而要想讓變電站運(yùn)行順利，就必須對(duì)變電站的防雷技術(shù)進(jìn)行完善，確保變電站在運(yùn)行過程中安全高效。本文將對(duì)變電站的二次設(shè)備防雷接地技術(shù)進(jìn)行探討，以期與廣大學(xué)者交流。

關(guān)鍵詞：變電站；二次設(shè)備；防雷接地技術(shù)；探究

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）08-0156-01

1 雷電干擾對(duì)二次設(shè)備的影響

雷電對(duì)變電站設(shè)備會(huì)產(chǎn)生影響，對(duì)一次設(shè)備的主要影響是由于雷電強(qiáng)電壓而造成的變壓器損壞、開關(guān)損壞等情況。雷電同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生對(duì)二次回路的電磁干擾，這種干擾主要是由于雷電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)對(duì)原回路電流產(chǎn)生影響，通常情況下電流的突增會(huì)導(dǎo)致電子元件被燒壞，從而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障使得整個(gè)電力系統(tǒng)無法正常工作。通常情況下，雷電產(chǎn)生的強(qiáng)電壓會(huì)在電力運(yùn)行網(wǎng)路中產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng)，而當(dāng)電磁干擾強(qiáng)度超過電子元件的最大抗干擾參數(shù)時(shí)，電力裝置回路就無法進(jìn)行正常的工作。

雷電對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的不良影響一般原理如下，雷擊產(chǎn)生的電流一般會(huì)聽過避雷針、避雷器等引入地下，從而產(chǎn)生接地體阻抗，此時(shí)感抗的產(chǎn)生會(huì)使得雷擊附近的電網(wǎng)電位不均，且接地體中的電流會(huì)隨時(shí)間變化而不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致接地網(wǎng)周圍的二次回路感應(yīng)電勢(shì)增強(qiáng)。這個(gè)過程中電力系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)幅值變化大、變化迅速且時(shí)間持續(xù)短，二次設(shè)備和監(jiān)控計(jì)算機(jī)無法正常反應(yīng)，影響整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。

2 變電站二次設(shè)備防雷綜合保護(hù)措施

2.1 加裝防雷保護(hù)設(shè)備、電源防雷

電源防雷措施可以分為三級(jí)保護(hù)措施來實(shí)施，通過每一層的防護(hù)，最大程度的降低雷電對(duì)二次設(shè)備的損害。第一級(jí)防雷保護(hù)，也是最基礎(chǔ)的防雷保護(hù)。第一級(jí)防雷保護(hù)是對(duì)總配電箱電源進(jìn)行避雷器的配置，一般選用放電電流為40kA的三相四線制防雷器，主要是防止直擊雷的侵入。第二級(jí)防雷保護(hù)主要是在設(shè)備房配電箱處進(jìn)行防雷器安裝，與第一級(jí)防雷保護(hù)相同也使用三相線防雷器，且三相線前端也要接入小型的斷路器。

2.2 信號(hào)防雷

信號(hào)防雷主要是對(duì)信號(hào)輸入輸出端口進(jìn)行保護(hù)器安裝，從而避免過電壓對(duì)設(shè)備的損壞，主要包括網(wǎng)絡(luò)通信線端口和電話線接口兩個(gè)端口的保護(hù)。網(wǎng)絡(luò)通信線一般通過戶外向戶內(nèi)引入來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的通信傳輸，因此主要對(duì)進(jìn)線端進(jìn)行過電壓保護(hù)器安裝。一般在選用過電壓保護(hù)器時(shí)要根據(jù)雙絞線或同軸電纜通信方式進(jìn)行選擇，主要參考雙絞線通信時(shí)信號(hào)的傳輸速率和工作電平和同軸電纜通信時(shí)的特性阻抗來選擇。

2.3 二次設(shè)備可靠接地

2.3.1 二次回路接地要求

電流回路的接地點(diǎn)一般在互感器的根部或就地端子箱中，但這樣的實(shí)際方式也存在一定的缺點(diǎn)。二次回路接地點(diǎn)和設(shè)備外殼接地距離遠(yuǎn)近不同，若回路接地點(diǎn)距離較遠(yuǎn)時(shí)，雷電電流流經(jīng)電網(wǎng)會(huì)在不同的接地點(diǎn)之間產(chǎn)生不同的電勢(shì)，電勢(shì)在二次回路中傳導(dǎo)會(huì)導(dǎo)致二次回路中的電流過大，而當(dāng)回路電流超過電流變換器的最大承受限度時(shí)，電路變換器會(huì)被擊穿。另外，接地點(diǎn)的設(shè)置多在戶外，戶外的自然環(huán)境影響較大，會(huì)導(dǎo)致接地點(diǎn)周圍產(chǎn)生松動(dòng)、腐蝕等情況的發(fā)生，從而使其成為無效接地點(diǎn)。而分散的接地點(diǎn)分布也不利于日常的維護(hù)和檢測(cè)。

2.3.2 等電位銅排敷設(shè)方式

等電位銅排敷設(shè)也是有效保護(hù)二次設(shè)備的一種措施。在變電站系統(tǒng)中，二次設(shè)備應(yīng)該置于專用機(jī)房中，且機(jī)房的所有墻壁都應(yīng)該鋪設(shè)金屬屏蔽網(wǎng)。而屏蔽網(wǎng)和接地線之間應(yīng)該使用斷線技術(shù)進(jìn)行環(huán)形多點(diǎn)連接，這樣能夠有效降低雷電感應(yīng)電壓的幅值。

2.3.3 屏蔽電纜屏蔽層接地方式

單端接地是一種有效減緩地電位抬升損害的一種雷電保護(hù)措施。但要想最大化的實(shí)現(xiàn)單端接地的優(yōu)勢(shì)就必須要考慮其抗電磁干擾能力差的問題，在進(jìn)行電纜屏蔽層接地方式建設(shè)時(shí)必須要考慮雷電入侵引起的雙端接地沖擊和干擾電壓。但若是選用繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路的屏蔽電纜就必須重視電磁感應(yīng)產(chǎn)生的干擾。由于機(jī)電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路屏蔽電纜的輸出和輸入端都有一端在高壓或超高壓的環(huán)境中，因而在實(shí)際的使用過程中一般口考慮將繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的兩端接地，防止暫態(tài)過電壓。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)在智能變電站中的使用也越來越廣泛，為了使智能變電站工作效率和工作質(zhì)量得到保障必須要對(duì)變電站設(shè)備的維護(hù)和檢修重視起來。二次設(shè)備的雷電防護(hù)也是對(duì)智能變電站的重要防護(hù)，且由于雷電這種自然因素的不可控性，對(duì)雷電的防護(hù)工作要更加重視。通過不斷的探究和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)來完善對(duì)二次設(shè)備的雷電防護(hù)，以此來保障智能變電站的高效運(yùn)行。

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