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变电站二次设备防雷技术


变电站二次设备防雷技术研究 内容摘要:在计算机和网络技术迅速发展的今天,变电站二次 设备大都采用大规模的集成电路,电子元器件的性能大大提高的同 时,其抗电磁干扰、抗过电压和雷击的能力却变得十分脆弱了 由 于变电站二次系统的一些弱点,二次系统遭受雷害也频繁,雷害对 变电站二次设备造成的危害严重威胁电网的安全稳定运行。因此, 本文对变电站二次系统设备防雷技术措施进行分析研究: 关键词

:变电站;二次系统;防雷;接地 1 前言 在电力系统中,二次系统的防雷设施不完善,极易由于一次系统 对二次系统的雷电反击造成变电站二次控制部分瘫痪而发生变电 站毁灭性的事故。尽管在变电站的设计中加强了对二次设备的防过 电压保护,但,近几年来,随着计算机技术和通信技术等高科技技 术在电力系统中应用的高速发展,大量的微机保护在变电站保护、 远动的升级中使用,电网二次技术已成为电网安全、优质、经济运 行不可或缺的技术手段,因此,对变电站的保护、远动、通讯等弱 电设备进行升级换代的同时,必须相应的研究这些二次设备的防过 电压措施。 2 雷电对电站的干扰途径 雷云在放电时的电压是很高的,不可能将电气设备的绝缘耐电压 作到这个电压,事实上雷电的破坏作用主要是由雷电流引起的。它 的危害基本可以分为 2 种类型:一是雷直接击在建筑物上发生的热 效应和电动力作用;二是雷电的二次作用,即雷电流产生的静电感 应和电磁作用。电站及其负载的特殊用途决定了它们的作业环境具 有广泛性。电站和负载舱体之问通过电缆连接,连接电缆一般为输 电和控制电缆,电缆贴地铺设。当电站的金属舱体、输电和控制电 缆处于雷云和大地间所形成的电场中时,导体上就会感应出与雷云 性质相反的大量电荷。雷云放电后,云与大地间的电场突然消失, 导体上的电荷来不及立即流散,因而,产生很高的对地电位。即静 电感应电压。与此同时,静电感应电荷向导体两侧传播,则高电位 就侵入电站舱或负载舱中,由于雷电流产生的电磁感应现象,在电 气设备的导体上会感应出很高的电压及大电流,若回路间的导体接 触不良,就会产生局部发热或产生电弧燃烧,从而危及人身和电气 设备的安全。 3 二次设备防雷基本措施 据统计,变电站网络接口设备、计算机控制端口、cpu 控制模块、 数据采集、通信接 121 电路以及 ups 电源被雷击损坏的事故时有发 生。这表明计算机、控制端 1:3 及网络设备的接口是雷电浪涌侵 入的薄弱环节。针对变电站二次系统雷电安全隐患存在的问题,以 及对变电站的现场调研勘测,建议采取“防雷加固、地线优化”对 策,对变电站二次设备的防雷措施从接地、屏蔽、均压、隔离、避 雷、限幅等多个环节进行综合保护。 (一)接地保护 地网采用联合地网,接地电阻应符合设计和国家有关规定,当 i>4000 安时,r≤0.512;对于接地系统,必须遵循“共网不共线” 的原则。即控制室、机房采用联合地网,所有屏柜内应设置专用接 地铜排,屏(柜)的门等活动部分应与屏(柜)体良好连接,屏(j )的 金属外壳应可靠接地。机柜内不同接地线(保护接地、工作接地、 电源 pe 接地、信号接地等)府分别采用独立的地线,引至机房总汇 流排或接地母线,再将机房总汇流排用接地引下线与联合地网相 连;机房设置的接地母线应采用 35mm2 铜网状编织线或 40mm~4mm 热镀锌扁钢,绕房地面四周敷设,防止雷电反击造成设备损坏;在 总电源柜中,将电源 pe 端、电源防雷装置的 pe 端、机柜的保护接 地线等全部接到总汇流排,然后用不小于 25mm:的多股铜导线将该 汇流铜排与接地母线连接牢固,

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