二次系统防雷
电力系统变电二次设备的防雷举措
电力系统变电二次设备的防雷举措雷击作为威胁变电站二次系统安全的一大危险因素，引起了国内广大变电站人员的重视。
而面对雷击对二次系统安全的影响，变电站应该是从其入侵途径入手，将防雷工作落到实处。
1 变电站二次系统防雷的重要性分析1.1 雷电的危害雷电作为自然现象的一种，当雷电击中变电站时，会对变电站二次系统的正常运行造成严重的影响，甚至是威胁到变电站工作人员的生命安全。
在变电二次设备的母线被雷击中时，会产生高数值的过电压。
当过电压数值过大时，则有可能将变电站电气设备的绝缘击穿，从而造成事故。
所以，应当在高压线路沿线、变电站内设置必要的避雷和防雷设施。
如避雷线、避雷器、避雷针等。
1.2 雷电对二次设备的主要入侵途径1.2.1 电地位干扰。
在雷电对二次设备的入侵中，电地位对设备的干扰主要分为三种途径。
其中包括雷击独立避雷针引起的反击电压造成对设备的干扰、电流通过避雷线入地造成的电地位干扰及避雷器接地线引起的反击过电压造成干扰。
1.2.2 传导雷干扰。
传导雷干扰的主要方式是另一处雷击通过二次系统的线路传导到系统的其他部分，对二次设备造成干扰。
在传导雷干扰中分为避雷器动作和不动作两种情况，当系统一出遭到雷击，在线路传导中雷电的过电压数值太高时，则避雷器动作。
当线路才换到中的过电压数值较低时，避雷器不动作。
1.2.3 变电站附近落雷。
当变电站附近落雷时，雷击会让变电站二次系统附近的磁场发生变化，通过系统设备的电磁感应对二次设备造成干扰。
其中，雷击的强度和对二次设备干扰强度成正比。
1.2.4 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做到这个电压，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。
电站和负载舱体之间通过电缆连接，连接电缆一般为输电和控制电缆，电缆贴地铺设。
变电站二次系统过电压及防雷保护
雷针或邻近高大构件 时，强大 的泄放 电流引起地网 电位升高 ， 有时会在各接地点产生过大的电位差。而地下敷设的二次 电缆 的屏 蔽 层 ， 分流 泄放 雷 电流 ， 缆 芯 间 以 及 芯 地 间 产 生 干 扰 会 在
电建 专 力 设Ｉ 栏
变 电站二次 系统 过 电压及 防雷保 护
口 宋 道 勋
摘 要： 近年来 ， 随着微机化继电保 护和综 合 自动化技术的 日趋成 熟 ， 综合 自动化的变 电站 已经逐步成为主要 选择。然而， 微机 自动化设备对电磁环境 十分敏 感， 保护它们不受系统操作 电磁冲击和雷 电过 电压的影响 ， 确 保二次设 备的安全运行 ， 就成为这类变电站重要的技术课题。本文根据工程实践为例 ， 对变电站 二次系统过 电 压及防雷保护作初步探讨。 关键词 ： 变电站 ： 二次设备 ； 过电压 ： 防雷： 保护
响。 雷电是一种强烈 的大气过 电压强放 ， 虽然直击站 内设备概 率很低 ， 有可能通过行波侵入或耦合二次回路感生干扰 电压 但 等途径对设备产 生间接 的有害影响。另外 ， 当雷 电击中站 内避
系列 的标准和 规范。其 中 ＩＣ １ １ 《 电电磁脉冲的防护＞ Ｅ ６ ３２ 雷 及 Ｇ ５ ０７ ９４ 建筑 物防雷设计规范 ｝ ０ ０ 分别提 出和规 Ｂ ０ ５ １９ ｛ （ ０ 版） ２
机保护摧毁能量仅 为 ｏ０ １ ， ． Ｊ 比电磁型保护设备低 了两个数量 ０ 级 。 随着 变 电站 综 合 自动 化 和 继 电保 护微 机 化 改造 ， 电子 设 微 备 的 应 用 越 来 越 广 泛 ， 果 不 采 取 有 效 的 防 护 措 施 ， 些 脆 弱 如 这 的控制 自动化设备就无法正常工作 ， 甚至成 为电力系统 的安全 隐 患。 广 东 属 多 雷 区 ， 此 ， 雷 保 护 成 为对 二 次 系 统 防 电 磁 冲 因 防
浅谈变电站二次系统防雷接地保护措施
中心变电站一、二次设备和控制系统进行 了全面更新改造 ， 各 类保护和控制 系统均采用计算机控制 的综合 自动化系统 ， 与 这 过去传统的保 护和控制装置相 比， 是一 次技 术上 的革命 。但 随 之带来 了各种干 扰 问题 ， 特别是在雷击 时， 由雷 电过 电压产 生 的雷 电过 电 压 干 扰 ， 微 电子 元 件 的 影 响 最 为 严 重 ， 为 这 些 对 因 微 电子元件对雷 电干扰 具有敏感性 ， 在雷电干扰 时会 使逻 辑混 乱 造 成 芯 片 损 坏 ， 护“ 灵 ”严 重 时会 危 及 发 电机 、 保 失 ， 变压 器 等
ｌ 建设 １ 电力
浅谈 变 电站 二 次 系统 防雷 接地 保 护措 施
王 剑 平
（ 南省机场管理集团有限公司长沙黄花 国际机 场分公 司） 湖 摘要 ： 阐述 了雷击对变电站 内二次系统的危害， 并分析 了遭受雷击的原因， 出了采取的防护措施 。 提 关键词 ： 电站； 变 二次系统 ； 防雷 ； 防护
＋
直击雷 、 感应雷， 直击雷是指雷云与雷云之 间， 电可 以分 雷 为 这 两 种 。 大 地 与 雷 云 或者 建筑 物 上 某 一 点之 间迅 猛 的放 电 ； 感应雷也可 以叫二次雷， 因为是 由雷 电引起 的静 电感 应和 电磁
感 应 的统 称 。
Ｓ Ｄ种类 基本上分三 大类型 ： 电源避 雷器 （ Ｐ ① 安装 时主要
最大 持续耐压 Ｕ ｃ是 指 能 长 久 的加 在 防 雷 器 的指 定 端 ， 而
２ 雷 电入侵站 内二次 系统 的途径及 防护
变 电站 的防直击 雷系统 比较 完善 ， 网接地 电阻小 ， 电 地 雷 泄放快。但是， 由于雷 电波的波 峰幅值和能量很大 ， 虽然雷 电波 在经过一 次设备防雷系 统后， 部分能量得 以消除 ， 大 但仍有部 分雷 电波 以相对很高 且作用时 间很 短的低能量尖峰 脉冲的形 式 通 过 变 压器 的低 压 出线 ， 入 变 电站 二 次系 统 。 进
110kv变电站二次系统的防雷保护措施
110kV变电站二次系统的防雷保护措施姬慧(扬州供电公司，江苏扬州225000)cI{奄要】变电站二次系统防雷这个课题的探讨和实践，对馓高变电站内．0惫设备的运行安全巨和可靠性是有重要意叉的。
【关键词】1l O kV变电站；二次系统；过电压；防雷保护1变电站二次设备过电压防雷保护的必要性随着大规模集成电路的使用，电子元器件的性能大大提高。
但其抗电磁干扰、抗过电压和雷击的能力却变得十分脆弱。
例如，电磁型继电器的摧毁能量为0．1J，而现在普遍使用的微机保护摧毁能量仅为O．001J。
随着变电站综合自动化和继电保护微机化改造，微电子设备的应用越来越广泛，如果不采取有效的防护措施，这些脆弱的控制自动化设备就无法正常工作，甚至成为电力系统的安全隐患。
2变电站二次系统防雷保护原则现时变电站所采用的外部防雷措施是有效的，它们保护一次设备免受直接雷击。
但是单凭这些外部避雷设施，还远不足以消除间接雷电或一次设备事故、操作对二次设备及微电子设备的危险影响，因此，变电站必须有—个完整的—、二次防雷防电磁冲击的保护网。
2．1=次设备防雷保护的设计思想根据这一原则，为变电站内二次设备和电子设备创造一个良好的电磁环境，同时也是对变电站运行人员人身安全的保护。
通过安装在低压配电线路和信号线路上的电涌保护器，把能量较大的雷电流在纳秒级的时间内泄放入大地，使自动化系统通信和配电设备免受；中击。
I E C61312《雷电电磁脉；中的防护'及G B5。
571994健筑物防雷设计规；蛰分别提出和规定了系统防护的概念和方法。
要求在建筑物内外建立均压等电位系统，如图1所示；指出现代意义的防雷工作应从以建筑物为保护重点，发展到以电子信息系统为保护核心：强调综合治理、整体防御、分级泄流、层层设防的思路，把防雷看成—个系统工程。
图l建筑物舫雷系统框图建筑物防雷系统框图，对于任何一个系统的防雷工程而言，只有全面、正确、有效地实施图1所示各项环节，才能构成完整的防雷体系。
变电站二次系统防雷方案
变电站二次系统防雷接地解决方案设计单位广州市中能通信科技发展有限公司2007年7月目录一、概述 (3)二、防雷理论和设计依据 (3)2.1 雷电对电气设备的影响 ............................................................................... 错误!未定义书签。
2.2 完善的雷电保护系统.................................................................................... 错误!未定义书签。
2.3 防雷方案设计依据........................................................................................ 错误!未定义书签。
三、变电所低压用电系统防雷接地方案 (4)3.1外接地网 (5)3.2室内等电位连接 (5)3.3 通过防雷器建立等电位连接 (6)3.3.1 交流电源的防雷 (6)3.3.2 直流电源的防雷 (6)3.3.3 信号系统防雷 (7)3.3.4 GPS天馈线的防雷 (7)3.3.5RS232端口的防雷 (8)3.3.6 PT回路的防雷 (8)四、工程图纸 (10)室内的等电位连接见工程图CSZY-SNJD (11)变电所电源防雷器配置图CSZY-SPD (12)五、技术说明 (14)V20－C/3+NPE-AS 声光报警 (15)一、概述雷电是一种自然放电现象，它具有极大的破坏力，对人类的生命、财产安全造成巨大的危害。
自从人类进入到电气化时代以后，雷电的破坏由以直击雷击毁人和物为主，发展到以通过金属线传输雷电波破坏电气设备为主。
随着微机保护系统进入变电站自动控制系统，变电站自动化设备越来越先进，其精密程度越来越高，但从防雷角度来说，其防雷电电磁脉冲侵害的能力却明显下降，近年来，电力二次系统遭雷击灾害的事故也时有发生。
关于变电站二次系统防雷的可行性探讨
关于变电站二次系统防雷的可行性探讨
口文 ／ 陈如 冰
摘 要： 随着 变电站二 次 系统 电子元件 的大规模 使 用 ， 电造 成的 危 害越 来越 严 重。 雷 电力设备 的 防雷 工程是 一个设 备
工程 ， 防雷必 须结合现 场 实 际， 雷 电流侵 入 电力设备 的各个 通道切 断 或者 削弱 。 从 防直 击雷 、 感应 雷 电波侵 入 、 将 应 防 防雷 电电磁 感应 、 防地 电位 反击 等 多方 面作 设备 综合 考虑 ， 确保 电力设备 的安 全运 行 。
一
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普 通电话线、 语音线占
以 太阿线 Ｒ ２２ Ｒ ￣５ 、 Ｓ３哉、 Ｓ ８线
白
图 １ 变 电站 二次 系统 ２年 内遭 雷 击损坏 几率
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击风 险评 估 ， 以确 定 是否 要对 其采 取相 应 的 防护措 施 。 按照 国标 《 筑 物 电子 信 息 设 备 防 雷技 术 规 范》 建 （ Ｂ ０ ４ — ０ ４ 的规定 ， 电站 （ ２ ０ Ｖ 为例 ， Ｇ ５ ３３ ２０） 变 以 ２ｋ 选用 常 见 的参数 ） 二次 系统 的雷击 风 险评估 如下 ： 预 计建 筑物 及入 设 施 的年 遭 雷击 次数 ：
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比例
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由于 Ｎ Ｎ ， 因此变 电站 的二 次系 统 应 安装 雷 电防 ＞ｃ
浅析变电站二次系统防雷技术
全可靠， 在变电站一次防雷的基础上， 根据 多年变电站从业 经验， 对 变电站 二 次系统 防雷措施 作 了 些探讨，为我 国变电站 的供 电安 全做 出自己些许贡
献。
造成的设备 的损坏。 ５ ． 过 电压保 护： 对变 电站 的电子装 置进行过 电流 、 过 电压 的保护， 这也是最直接 也是最重要的 措施 之一。
一
相对于 建筑物 防雷， 变 电所防 雷系统是有其 自身的特点 ， 根 据前面 分析的二次 回路 中雷电造成破 坏的几种形式 ， 并 结合防 雷技术 ， 认为变 电所二次 回路防雷可 以采取 以下措施 ： １ ． 电源 部分 ： 变 电站的 站用 电源一般 是通 过两 台站 变输 入 到交流 屏 内， 然后供 给相应 的控制 、 保护 回路所需 的供 电电源 ， 由于此 线路均 由室外 输入 ， 不带铠 装， 非常容 易感应到大 的雷电流 ， 而且能 量也比较 高， 为了尽量 降低 进入 电源 线路的 过电压 ， 按照 国际电工Ｉ Ｅ Ｃ １ ３ １ ２ － １ 标 准， 一般 电源部分采用三级 防雷保护把 能量逐级 泄放掉 ， 将入侵设备 的 过电压控制 的安全 范围内， 以保护设备 安全运 行。 因此第一级 防雷必须 能够 抵挡雷 电流 带来 的强大能 量， 可以 三相源 进线 侧选择 安装 开关 型 Ｓ Ｐ Ｄ 作为第一级 防护。 第二级 防雷主要作用是进 一步将 电源线 引入雷 电 导致 的过 电压限 制到对 设备 无害的 水平 ， 可选 择分 配电柜 线路 输出端
安装限 压型Ｓ Ｐ Ｄ 作为第二级 防护。 第 三级防雷要求对 远动屏、 及后台设 备提供 足够的保护 ， 因此可以在电子 信息设备 电源 进线端 ， 选择 安装限 炸。 压型的Ｓ Ｐ Ｄ 作为第三级保护。 ４ ． 雷电 的闪络放 电： 烧 坏绝缘 子、 断路 器跳 闸、 线 路停 电或引起 火 ２ ． 信号 部分 ： 信号 部分 的防雷又可以 细分为载 波线 路、 远动 通讯线 路、 通讯 线路和电话线路 等线路的 防雷。 这些 信号的防雷 设备应根据不 灾。 同现场 实际情 况选择信 号防雷 器， 如采 用Ｒ ２ ３ ２ 通讯 接 口的设备 因ＲＳ 一 二． ■ 电入侵 方 式 ３ ２ 通信接 口电路 与外 部的 通信线路 之间没有 电气隔 离， 接 口电路 耐雷 雷 电入侵 变 电站 及 站内二次 设备有 许多种 途径 ， 但 最后 都 转变 为 ２ 浪涌过 电压 ， 浪涌过 电压 是造成 二次设备损坏 的最直接原 因， 减小和 抑 电脉冲 的能力较差 ， 在选择 过电压保护器时， 应选 用对雷 电脉 冲响应迅 制浪 涌过 电压 是保 护二次 设备 的主要方 法。 一般 变电站 的雷 电侵 害 有 速且残 留电压低的保 护器件。 以下三种 主要形式 。 ３ ． Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 时钟 天馈线防 雷： Ｇ Ｐ Ｓ 时钟设 备内部存在 大量的精 密电子 １ ． 直击 雷。 雷 电直 接击在建 筑物和 设备上而产生 的电效应、 热效 应 元器件 ， 而时 钟 设备的 同步准确性 对 整个变 电站的运行 维 护具 有 非常 的重要性 ， 所 以， 在Ｇ Ｐ Ｓ 时钟 天馈 线输 入端 ， 应配 置天 馈线防 雷器 （ 如 和机 械效应 。 ２ ． 感应雷。 雷云放电时， 在附近导体上产生的静 电感应和 电磁 感应。 Ｏ Ｂ Ｏ Ｄ Ｓ — Ｂ Ｎｃ 型） ， 可以有效 阻止浪 涌过 电压通过 天馈线 系统 侵人时 保证设备 的正常运行。 感应雷 可以来 自 对 地雷击 ， 也可 以来 自 云间放 电， 其 中对 地雷击 由于距雷 钟设备 内部 ， 击点较 近 ， 产生 的感应浪 涌电压较 大 ， 作用半 径也 大， 作用范 围内的电子 ４ ． 等电位 连接 设备均是破 坏对 象 。 根据雷 击在不 同区域 的电磁脉 冲 强度划分 防雷 区域 ， 并在不 同的 能直接 连接的金属 物就直接相连 ， ３ ． 传导 雷。 远处的 电力设备遭 受雷 电直击 ， 雷 电沿 电力线路 传导过 防雷区域的界面上进行等 电位连接 ， 来侵 入变电站 ， 然后 经过 电源 和测量 回路进 入 弱电设 备； 地 电位 反击： 不能直接 连接 的如 ： 电力线路和通信 线路等 ， 则必须依据不 同的 防雷 区 域的科学 划分， 采用不同防护 等级的 防雷设备器件 ， 对后续被保 护设备 雷击周围的避雷针， 导致 地面电位升 高， 反击弱 电设备。 进行有效的保 护且 必须实施等 电位 连接 。 实践证 明， 这种分 区分级等 电 三 变电站防■技术措施 并 以防雷 设备 来确 保被保护设 备 的防护措 施是 最好 的解 变 电站防 雷分为 一次 系统防 雷和 二次 系统防 雷两部 分。 一次 系统 位均压 连接 ， 防雷是 我们常见 的避雷 针， 避雷 线 ， 避雷 器以及 引下线 和接 地系统 ， 本 决问题， 实现有 效防护 的方 法。 文不做 重点介绍 ． 。 二次 系统 防雷 主要是 对二次设备 中易受过 电压 破坏 变电站 防雷 工程是 一个 复杂 的系统 工程 ， 要 保证 变电站 电力系统 稳 定、 可靠运 行不仅在要 做好 设计 阶段的工 作， 而且在 变电站 投 的设备 ， 如计算 机 、 电话机 、 ｕ ｐ ｓ 、 数 据线 、 通 讯线及 电子设备 进 雷电； 防雷 措 施 引 言 煤 矿 变电站 担负着 煤矿 的生 产生活 供电任 务， 因煤矿 的作业 环境 特殊 ， 这 就 对变电站 的供 电质量 以及变电系统的安 全性 、 可靠性 提 出了 很高 的要 求 。 尤其是 变 电站二次 系统设备 ， 其 电子设 备较 多， 对工作 环 境要求 较 高。 本文从 雷电对变 电站 的危害、 入 侵方式 人手着 重探讨了变 电站 二次系统防 雷技术 措施 。 ■电对变电站的危謇 雷 电具 有极大 的破 坏性 ， 其 电压高达数百 万伏 ， 瞬 间电流可高 达 数十万安培。 雷 电的对变电站的危害性主要表现 在以下几个方面： １ ． 雷 电的 机械效应 ， 击毁 电气设 备、 杆塔 和建筑 ， 威胁人身安 全。 ２ ． 雷 电的热效 应 ： 烧 断导 线 ， 烧 毁电气设备。 ３ ． 雷 电 的电 磁效 应 ： 产生 过 电压 、 击 穿绝 缘 ， 甚 至 引发火 灾 和爆
35KV变电站二次系统防雷设计方案
35KV变电站二次系统防雷工程设计方案防雷设计主要依据：GB 50057-94 《建筑物防雷设计规范》（2010版）GB 50343—2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50054-95 《低压配电设计规范》GB 50174-93 《电子计算机机房设计规范》GB 50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》IEC 61024 《建筑物防雷》IEC 61312 《雷电电磁脉冲的防护》GB/T50311-2000 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》D 562 《建筑物、构筑物防雷设施安装》YD 5078 《通讯工程电源系统防雷技术规范》YD/T5098 《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》YD/T1235.1-2002《通信局（站）低压配电系统用电涌保护器技术要求》变电站保证主控楼内弱电子设备的安全非常重要，因此，必须对主控室主控楼内二次设备进行全面完善的保护。
以下防雷措施是综合我公司多年防雷工程经验，完全参照相关标准规范的基础上，对供电局35KV变电站主控楼变电站二次设备存在雷电隐患的配电线路、信号线路进行过电压、电磁脉冲拦截、分流，继而对后端设备起到保护作用。
一般多级保护的作用是在第一级选择开关型或限压型避雷器，以泻放大的雷电流；第二级使用限压型避雷器保护敏感设备；当第二级避雷器钳制电压仍不够低时，用第三级避雷器进一步降低设备两端电位，使被保护设备承受的电压低于其冲击耐压。
由于信息设备越来越小型化，对雷电流越来越敏感，因此一定要按规程选择和配置避雷器。
规范（GB 50343-2004）对电源线路的浪涌保护器标称放电电流参数值做以下规定：保护分级LPZ0与LPZ1交界处LPZ1与LPZ2 、LPZ2与LPZ3交界处 直流电源 第一级放电电流第二级放电电流 第三级放电电流 第四级放电电流 标称放电电流10/350us8/20us 8/20us 8/20us 8/20us 8/20us A 级 ≥20 ≥80 ≥40 ≥20 ≥10 ≥10 B 级 ≥15 ≥60 ≥40 ≥20 直流配电系统中根据线路长度和工作电压选用标称放电电流≥10kA 适配的SPDC 级≥12.5≥50≥20D 级≥12.5≥50≥10注：以上的放电电流单位均为kA 。
关于变电站二次系统防雷保护的探讨
关 于变 电站二次 系统 防雷保 护 的探讨
刘 俊 辰
（ 广西 电网兴安供 电公司 桂林 兴安 ５ ４ １ ３ ０ ０ ） 摘 要： 在对二次系统造成 损害的 因素 中， 雷电是一个非常 重要因素 。本文分析 了对二次系统 进行防雷 保护所具有 的重要意义 ， 探讨 了变电站二 次系统防雷 保护措施 ， 包括 防雷 保护的重 点， 接地 防雷保护措施 ， 通信系 统的防雷保护措 施 ， 通 信系统 的防雷保 护措 施 以及 电源 防雷保护措施 。 关键 词： 变 电站； 二次系统 ； 防雷
２ － ３ 通信 系统 的防雷保护措 施分析
在通 信系统 的防雷保护方面， 应注意做好以下工作。应将防雷保护 装置加装 于通道 接 口， 在安装保护装置时， 应考虑到通道具体 的类型 ， 增 设相应的装 置。 以太 网以及 Ｌ Ｏ Ｎ ｗＯ Ｒ Ｋ等是二次系统在通信时所 采用 的 主要方式， 这 些 设 备 以及 网 络 在 工 作 时 ， 如 遇 到 雷 电天 气 ， 亦 容 易遭 到破 坏， 主 要 表 现 为 电路 芯 片 遭 到 损 坏 ， 因此 ， 要 重 视 此 类 设 备 的 防护 。 如 在 二次系统当中采用 了 Ｇ Ｐ Ｓ式的时钟系统 ， 则应将高频馈线类 型的防雷保 护装置以串联的方式加装于天馈线路 当中， 并确保两项装 置实现 同步运 ２ 变 电站 二次 系统 防雷保 护措施 分析 行， 以预防雷 电现象发生时形成的过 电压危害到二次设备［ 引 。如果在变 电 ２ ． １ 防 雷 保 护 的重 点 站 当中， 仍将 电话线作为信 息远传 的计量系统 ， 则应将避 雷保 护装置 加 相关研 究发现 ， 在 出现雷击现象时， 二次系 统当中的 Ｕ Ｐ Ｓ电源 、 通信 装于 Ｍｏ ｄ ｅ ｍ接 口处。如采用光纤远传信息， 也应对其进行防雷保护。虽 与 网络接 口电路以及中心控制模块出现事故的概率较大【 引 。因此可 以发 然光纤不会导 电， 但是其加强筋却能够导入 电流 ： 对此 ， 在 加强筋 进入到 现， 在 发生雷 电入侵情 况时 ， 容易遭到破坏 以及影响的部分主 要包括控 二次系统 的总机房之前 ， 应对其进行接地处理 。图 １ 为通 信系统 的防雷 制端 口、 网络以及计算机接 口。 对此 ， 应根据变 电站所在地域的天气变化 保护结构图。 情况 ， 预测雷 电的高发季节 ， 采取相应 的措 施重点保护好二次 系统当 中 的 网络 设 备 以及 通 信 设 备 等 ， 以预 防 二 次 系 统 出现 故 障 。笔 者 在 实 践 中 发现 ， 通过优化二次系统设计 ， 将能够有效预防雷 电造成 的破坏 ， 从而维 护系统正常运行 。防雷保护设计 的具体 内容主要包括 了四个方面 ， 接地 设计 、 信号避雷设计、 电源壁垒设计 以及通信设计 ， 下文将分析这 四个 部 分 的具体 内容。
论述电力系统中变电站二次系统的防雷保护
论述电力系统中变电站二次系统的防雷保护摘要：雷电一直是影响变电站安全运行的重要危害。
随着变电站数字化改造与建设，做好变电站二次系统的防雷保护显得更加重要。
关键词：电力系统；变电站二次系统；防雷保护中图分类号：tm73文献标识码：a文章编号：引言：随着电力体制改革的推进，变电站数字化改造与建设也不断深入发展，综合自动化变电站的不断增多，雷电对弱电设备的危害问题日益突显出来。
从国内有关报道和变电站运行的实际来看，变电站二次设备遭受到雷击，造成设备损坏、通信中断、系统退出等情况普遍存在。
这不仅严重威胁电网的安全运行，而且给人们的生活带来了诸多的不便。
1.变电站二次系统的结构特点变电站二次系统，是指变电站的内保护设备、自动化设备、通信系统、计算机网络设备及监控系统、交直流电源系统等各种二次设备的总称。
［1］二次系统集中了变电站自动化监控管理的重要设备，其具有微机监测、监控、保护、小电流接地选线、故障录波、低频减载、“四遥”远传等功能，在电力调度自动化领域起着举足轻重的作用。
由于二次系统内部连接线路纵横交错，当雷击附近大地、架空线路和雷雨云放电时直接形成的，或者由于静电及电磁感应形成的冲击过电压，极易通过与之相连的电源线路、信号线路或接地系统，通过各种接口，以传导、耦合、辐射等方式侵入自动化系统，从而可能造成危害系统正常工作甚至破坏系统的雷击事故。
2.变电站二次系统防雷保护重要性及影响2.1浪涌电压产生的原因及其危害随着电子技术的飞速发展，现代的电子产品中大量采用了大规模及超大规模的电子集成电路制造技术，且集成的程度越来越高，内部的线间距离越来越小，使元器件的耐压程度越来越低，因此由雷电引起的各接地点间的电压差很容易将室内二次系统击毁。
另一方面，雷电在线路上空的雷云之间放电，或对线路附近的大地放电，都会使线路因电磁感应产生雷电冲击波或浪涌电压，这种冲击波会沿着线路入侵到与之相连的二次系统，造成系统运行错误或者损坏。
水电站微机监控二次系统防雷改造
上述 措施 在 株树 桥 电站 安装 后 ，通 过加 强对 各避 雷 设 施 的周期 预 防性 试验 和运 行维 护 管理 ．保 证各 避 雷设 施 的完好 和 正常 运行 ，弥补 了水 电 站二 次 系统 的防 过 电 压缺 陷 ， Ｅ前 为 止 ， 得 良好 的效 果 ， 到 ｔ 取 因雷 击 和过 电压
件多 为单元件 的 电阻 、 电容和 电感线 圈等 ， 耐热 容量 大 ， 对 尖峰 脉冲 的耐受 能力 也 比较强 ，所 以 能安全 度过低 能量 、 高电压的冲击暂态过程 。随着 ２ ０ 年计算机监控改造的进 ０１ 行 ．大量 的 自动化元件及微 电子设备在株树桥 电站采用 ， 形 成大 规模集 成电路 ， 其运 行 电压只有 几 十伏 ， 至数伏 ， 甚 微
（ ）在 厂用 变 的低压 侧母 线 段安 装击 穿 电压 ５ ０Ｖ、 １ １ 放 电 电流 ２ Ａ氧 化锌 避雷 器 ．避 雷器 在低 压 母线 侧 的 ０ｋ 雷 电侵 入波 侵入 到低 压交 流 电源 回路 时可 靠 动作 ，并 呈
波作用 。 电压 幅值大 为下 降 。但 由于雷电波 的电压 、 量极 能 高 ． 避雷 器等 设备 技 术上 局限性 ， 然绝 大 部分 的雷 电 且 虽 能量 都能在 到达设 备之前 得 以消除 ， 但雷 电波仍 可能 以幅 值相 对很高 ．作用 时间很 短的低 能量尖 峰脉 冲 的形 式 ， 通
回路损 坏 。
（ ） 公 用 Ｐ Ｃ模 拟 量 模 块 损 坏 ， 有 电 压 变 送 器 输 ６ Ｌ 接 出 的 （～ ０ ｍＡ 模 拟 量 。 ４２ ）
护和 修理 费用 增加 ， 严重 影 响主 设备 的 运行 ， 造成 发 电量
变电站二次系统防雷及防护措施
技术与市场技术应用２０１９年第２６卷第６期变电站二次系统防雷及防护措施房 圆，张 萍（深圳康普盾科技股份有限公司，广东深圳５１８１１０）摘 要：在变电站的日常运行过程中，经常会遭遇雷击的入侵，进而对变电站二次系统的正常运行产生不利影响，此时就需要采取有效的措施对二次系统中的设备进行防雷保护是非常重要的，这样不仅能有效地防止雷电入侵，还能保证二次系统以及整个变电站的正常运行。
主要对变电站二次系统的雷电入侵方式、防雷现状以及防雷措施进行了分析和研究。
关键词：变电站；二次系统；雷电入侵方式；防护措施ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１９．０６．０４１ 引言近年来，随着人们对电能需求量的进一步增大，变电站的工作压力越来越大。
对于变电站来说，保证整个系统的正常运行非常重要，但是通过调查发现，很多变电站二次系统都因为受到雷电的入侵而导致设备出现故障不能正常运行，因此对变电站二次系统防雷措施进行分析具有重要的意义。
雷电入侵变电站二次系统的方式以及造成的危害１．１ 雷电的入侵方式雷电有地闪和云闪两种不同的放电类型，在放电过程中会在短时间内释放出大量的光和热，由于电磁之间存在电磁场效应，因此位于放电通道的部分设备会产生感应电压，地闪是造成雷电对地面事物具有较大危害性的主要原因［１］。
雷电入侵变电站二次系统的主要方式分别有：①直击雷。
雷电一般以变电站二次系统中的架空输电线为导线，直接击中二次系统，而且其过电压数值很低，二次系统中的避雷针并不会对这种雷进行处理，这时二次系统的正常运行就会受到一定的影响。
如果变电站从站外引入了３５ｋＶ或者是１０ｋＶ的电源，那么直击雷对变电站二次系统的伤害会进一步增强。
②感应雷。
在放电的瞬间，与放电位置距离较近的信号线和电源线就会在电磁脉冲的作用下产生感应电压，这种电压会对变电站二次系统中的设备造成直接的破坏，导致二次系统不能够正常地进行运转。
１．２ 雷电入侵对变电站二次系统造成的危害变电站二次系统的结构是非常复杂的，其中包含着大量的计算机设备、电子设备以及微电子设备，与一次系统相比，二次系统对于过电压的抵抗能力非常小。
变电站二次系统防雷方案设计
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ６ ２ １ — ７ ０
屏 、直流控制屏及终端 电源的交流 Ｓ Ｄ采用 差模保护 Ｐ
（ 下转 第 ３ ４页）
作 者 简 介 ： 树 新 （９ ５）硕 士 ， 刘 １６ 一 ， 高级 工程 师 。
２ 『 Ｗ ． ｉ ｅ． ｔ 电 ８Ｗ Ｗｃ ｎ ｔ ｅ ｛ 工技 ｈａ ｎ 术
在 任 意 工 作 状 况 下 ，操 作 停 止 按 钮 Ｓ 或 Ｓ ， 均 可 使 １ ３
Ｌ Ｇ Ｏ Ｏ！输出停止信号 ，控制变频器停机。其操作流程
如 图 ３所 示 。
图 ３ 操作流程图
５ 结束 语
远程 控 制 多 级 变 频 调 速 系 统 已 在 发 油 系 统 中 应
用 ，实践证明该 系统具有如下优点 ： （） １系统运行稳定 ，根据工艺要求调整频率便捷 。 （） ２程序结构简单 ，可通过增加 Ｌ Ｃ ） Ｏ Ｋ ！输 出或修 改程序的方法增加控制段 ，更加精确地调整频率。 （） ３ 通过修改变频器 内参数设置 ，能 方便地调整预 此外 ，需要对变频 器其 它参数进行相关设置 ：将
次场地避雷针被 雷击后 ，所 产生 的瞬态 雷电磁场通过
分 布 在 室外 的 站用 变 交 流 进 线 、 ± ＨＭ 线 路 侵 入 主 控
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ楼内。
（） １ 与二次系统相连 的电力 电缆 、通信缆线应采用
金 属屏 蔽 电缆 或 敷 设 在 金 属 管 内 ，金 属 管 内保 持 电 气 连 通 ，并 且两 端 就 近接 地 。
提 出有针 对性 的综合 防雷解决方案 。
关 键 词 变 电站 二 次 系统 综合 防 雷 Ｓ Ｄ Ｐ
０ 引言
现 阶段 ，国 内变 电站 的 防 雷 未 形 成 一 个 完 整 、可
变电站二次系统防雷介绍概要
变电站二次系统防雷介绍概要概述随着人们生活水平的提高和电力技术的日新月异，要求电力系统的可靠性、安全性越来越高，其中防雷技术就变得尤为重要。
变电站是电力系统的重要组成部分，而二次系统是其基本干扰目标之一，因此防雷工作在变电站中尤为关键。
本文将就变电站二次系统的防雷问题进行一些介绍和探讨。
风险分析变电站二次系统的设备通常很多，这些设备通常具有高灵敏度和易损性，故容易受到雷电影响，对于二次系统来说，雷电可能会导致系统间距离变小，使得系统的性能下降，从而急剧增加了设备故障和运营成本，威胁了二次系统的稳定运行。
因此，对于变电站的二次系统而言，关于其雷电防护显得尤为迫切和重要。
防雷措施接地系统接地系统是二次系统的核心部分，稳定的接地系统可以将雷电电荷分散，缩短放电时的时间，减轻对设备的影响。
一个完美的土气化接地系统应该具有足够的导体截面，以能够吸收突然瞬时的雷电流，而不是达到瞬间过载的状态，这样就可以确保接地系统能够有效把雷电电荷分散到地面上。
在接地系统的建设中，需要坚持规范和科学性的原则。
防雷装置具有有效地工作，能够避免因雷击而带来的恶劣影响的防雷装置时，防雷系统的核心部分，其作用至关重要。
一般的防雷装置包括闸阀、避雷针、过电压保护、耐雷箱等。
不同的设备可能需要使用不同的防雷装置来进行防护，以便使防护装置达到最佳的效果。
圆形屏蔽作为二次系统的重要环节，圆形屏蔽可以有效地阻止雷电所带来的电磁波。
圆形屏蔽可以在变电站的二次系统中被广泛地运用，并且在车站、隧道和公共场所的防雷防护中也有广泛的应用。
不同场所的防雷屏蔽装置可能会需要使用不同的材料，以达到最佳的效果。
变电站二次系统的防雷工作对于保证系统的可靠性、稳定性和安全性来说至关重要。
通过合理的防雷措施，可以有效地预防雷电对二次系统的影响。
作为工程师，我们需要密切关注各种变化和地区的差异，从而设计出最佳方案，以充分保证变电站二次系统的运行稳定和安全。
变电站二次系统防雷方案
变电站二次系统防雷接地解决方案设计单位广州市中能通信科技发展有限公司2007年7月目录一、概述 (3)二、设计依据 (4)三、变电所低压用电系统防雷接地方案 (4)3.1接地 (6)3.2室内等电位连接 (6)3.3 通过防雷器建立等电位连接 (6)3.3.1 交流电源的防雷 (6)五、工程图纸 (10)室内的等电位连接见工程图CSZY-SNJD (11)变电所电源防雷器配置图CSZY-SPD (12) (14)五、技术说明 (15)V20－C/3+NPE-AS 声光报警C级电源防雷器 (15)一、概述雷电是一种自然放电现象，它具有极大的破坏力，对人类的生命、财产安全造成巨大的危害。
自从人类进入到电气化时代以后，雷电的破坏由以直击雷击毁人和物为主，发展到以通过金属线传输雷电波破坏电气设备为主。
随着微机保护系统进入变电站自动控制系统，变电站自动化设备越来越先进，其精密程度越来越高，但从防雷角度来说，其防雷电电磁脉冲侵害的能力却明显下降，近年来，电力二次系统遭雷击灾害的事故也时有发生。
因此，广东省电力公司也对此情况越来越重视，并针对变电站自动化的防雷制定了关于广东省电力二次系统的防雷规范。
本公司根据对变电站自动控制系统的特点，结合省公司的防雷规范，制定出本方案，旨在最大程度下减轻雷电对二次系统的危害。
二、设计依据1. 广东电网公司变电站二次系统防雷接地规范（Q/GD001 1122.03-2007）2. 建筑物防雷规范（GB50057-94）3. 计算机房防雷设计规范(GB50174-93)4. 计算机信息系统防雷保安器（GA173-1998）5. 通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范（YD5098/T-2001）6. 雷电电磁脉冲的防护（IEC1312）7. 过电压保护器（VDE0675）8. 低压配电系统的电涌保护器（SPD）第一部分：性能要求和试验方法GB18802.1-20029. DL/T667-1999 远动设备及系统10. DL/T620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合三、变电所低压用电系统防雷接地方案传统的雷电防护方法由外部防护和内部防护两个环节组成。
变电站二次系统防雷分析及保护措施
关键词 ： 电站； 次 系统； 雷 变 二 防
Ｋ ｅ ｒ ｓ ｒｎ ｆｒ ｒｓ ｂ ｔｔｏ ｓｃ ｎ ａ ｙｓ ｓｅ ；ｉｂｎ ｎ ｒ ｔｃｉｎ ｙ Ｗｏ ｄ ：ｔａ ｓ ｍｅ ｕ ｓａｉｎ； ｅ ｏ ｄ ｒ ｙ ｔｍ ｔｇ ｔｉ ｇｐ ｏｅ ｔ ｏ ｏ
中图 分 类 号 ：Ｍ６ Ｔ ３
韩强 Ｈａ ｉｎ ； ｎＱ ａ ｇ 刘剑 ＬｕＪａ ； ｉ ｉｎ 陈莉 ＣｈｎＬ ｅ ｉ
（ 华北油 田水 电厂 ， 任丘 ０ ２ ５ ） ６ ５２
（ ａ ｅ ｌ ｉ ｄＨｙｒｐ ｗ ｒＰａ ｔＲ ｎ ｉ ６ ５ ２， ｈｎ Ｈｕ ｂ ｉ ＯｉＦ ｌ
Ｖａ ｕ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｌ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
・２ ７ ・ ３
变 电站 二 次 系统 防 雷分 析 及 保 护 措 施
Ｌｉ ｈ ｎ ｎ ｏ ｅ ｔ ｎ Ａｎ ｌ ｓｓａ ｄ Ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｎ Ｍ ｅ ｓ ｒ ｓｏ ｕ ｓａ ｉ ｎ Ｓ ｃ ｎ ａ ｙ Ｓ ｓ ｅ ｇ ｔ ｉ ｇ Ｐｒ ｔ ｃ ｉ ａｙ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔｏ ａ ｕ ｅ ｆＳ ｂ ｔ ｔｏ ｅ ｏ ｄ ｒ ｙ ｔ ｍ ｏ
文 献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ６ ４ １ （０ ０）８ ０ ３ — １ １０ — ３ １２ １ １— ２ ７ ０
接 的金 属体 积较 大 ， 有 可能 遭 受 厄 运 。 仍 近 些 年 来 ， 着 变 电站 综 合 自动 化 水 平 的 不 断 提 高 ， 类 先进 随 各 ２３设备防护措施不完善 在变 电站综合 自动化改造 中 ，虽然 ． 的微 机 电 子 设备 广 泛 地 运 用到 变 电站 保 护 、 动 及 通 讯 装 置 中。 但 要求采取屏 蔽、 远 均压 、 泄流等措施， 但在实际 中由于部分措施实施难 大 规 模 集成 电路 的耐 压 水 平 不 到 １０ ０ Ｖ，对 雷 电 的承 受 能 力 明 显下 度大 ， 雷击概率又小 ， 以都未能彻底完善。 所 降。 另 一 方面 由于 信 号 回 路不 断增 多 ， 系统 较 以 前 更容 易遭 受 雷 电 因此 ， ２ ０ Ｖ变 电站 的雷击故 障主 要原因如下 ： 由于 接地 该 ２ｋ ① 波 侵 入 。 样 ， 果 二 次 系 统 的 防 雷设 施 不 完 善 ， 易 造成 变 电站 二 网 不 同 点在 流 过 大 电流 时 的 电位 差 较 大 ，反 击使 弱 电设 备 损 坏 ； 这 如 极 ② 次 控 制部 分瘫 痪 而 发 生毁 灭性 的事 故 。 因此 在 对 变 电站 的 保 护 、 远 由于 控 制 电缆 无 屏 蔽 或 屏 蔽 不 好 ， 之 微 波 塔 的 布 置 和 接 地 与 地 网 加 动、 通讯等弱 电设备进行升级换代时一定要考虑设备的防雷措施。 的 连 接 不合 理 而 使 暂 态 感 应 过 电压 ，通 过 二 次 线 进 入 系 统 损 坏 设 我 局 变 电站 改造 采 用 逐 步 更 换 方 式 ， 期 没 有 考 虑 二 次 系 统 的 备 ； 由于设备 的电源部 分限制措施不完善 ， 高 电压通过 电源损 初 ③ 使 防 雷 问题 。 因此 我局 变 电站 ２ ０ 年 以来 多 次发 生落 雷后 站 内二 次 系 坏 设 备 。 ０５ 统 的损坏 的故 障。如 ２ ０ ０ ７年 ８月 ６日， 电天 ，２ ｋ 雷 ２０ Ｖ变 电站 中央 信 ３ 变 电 站 防 雷措 施 号屏 警 铃 响。１２ 关微 机 保 护 故 障 光 字牌 亮 ， １ 关 保 护屏 Ｃ Ｕ 开 １ ｌ２开 Ｐ 变 电站 传 统 的 防 雷措 施对 高 压 电气 设 备 的防 护 是 有 效 的 ， 对 但 巡检中断， 有报 告 灯 亮 。 汇报 调 度 时 发 现 省调 、 地调 电话 全部 中断 。 微 电子 设 备 的防 护并 不 恰 当 ， 须 在 原 定 防 雷 措 施 基 础 上 ， 进 一 必 更 １ 设 备损 坏 情 况 步 加 强 防范 。 采 取措 施 的原 则 应 是 三 级 防 雷 分 区 保 护 ， 到 多 重 屏 做 １１微 机 保 护 装置 损 坏 情 况 ｌ２开 关 Ｃ Ｕ板 及 电源 板 损坏 。 蔽 、 衡 电位 、 点 电位 牵 制 。 ． １ Ｐ 均 浮 １ 远 动 设 备 损 坏 情 况 远 动 变送 器 损 坏 的均 是 工 作 电源 部 ． ２ ３１第 一 级防 护 区 主 要 采 用 独 立 避 雷 针 、 空 避 雷 线 、 压 避 ． 架 高 分， 变送 器 的 电源 板 上 电 源变 压 器 、 式 整 流 电路 等均 烧 坏 。 Ｔ 桥 Ｒ Ｕ中 雷器 、 备 引下 线 、 接地 网。 主 要任 务 为 引雷 、 流 、 幅 、 设 主 其 泄 限 均压 ， 模 拟量 输 入 处理 板 、 口板 、 接 以及 与 Ｒ Ｕ连 接 部 分 变 送 器 输 出 电路 完成基本的防雷功能。一级防护区防护措施 ： Ｔ ①对主接地 网的接地 也 有不 同程度 的损 坏 现 象 。 电阻、 设备 的接地 引下线进行大电流测试 ； ②逐 级分别泄流 ， 微波塔 ２ 雷击 原 因分 析 加装独立接地体 ， 以使其在遭雷击时主要通过 自身 的接地极泄放雷 经 分 析 认 为 该 ２ ０ Ｖ 变 电 站 二 次 系 统 损 坏 原 因有 以 下 几 个 方 电流 ， ２ｋ 尽量减 少波及到其它设备 均匀地 网系统 电压 ， ③ 各个设备区 面： 之 间建 立 良 好 的 等 电位 接 地 ， 控 室 部 分 加 装 均 压 带 ， 各 点 的接 主 使 ２１ 由于 不 同 设 备 区 的地 之 间 的 电位 差 损 坏 设 备 当 雷 电 击 到 地 为 等 电位 。 ． 微 波 塔 时 雷 电流 主 要 通过 微波 塔 的接 地 泻 放 ， 分通 过 其 它接 地 泻 部 ３２二 级 防 护 区 包 括 二 次 电缆 、 子 箱 、 用 电系统 及 微 波馈 Ｉ 端 所 放 。 由于 微 波 塔 与 主控 室 地 的连 接 点 很 近 ， 本 上 可 将 主 控 室 的地 线 。 其 主 要任 务 是 防 感 应 雷 过 电压 和 侵 入 波过 电压 的传 递 ， 及危 基 以 和 微 波塔 的地 视 为 等 电位 ， 算 雷 击微 波塔 时微 波塔 的接 地 电位 为 险 电位内引外送。 估 二级防护区防护措施 ： ①加强屏蔽 ， 将进入变 电站 １ ０Ｖ 以上 ， 其他 设 备 区接 地 电位 与 之相 差 很 大。 因此 连 接 在 不 的 电缆线全部使用屏 蔽 电缆 ， ００ 而 并将屏 蔽层 可靠接地 ； 对低压 电源 ② 同等 电位 地 网上 的 电子 设 备 ， 有 电信 号 联 系 ， 么超 过 其 容 许 承 限 制 ， 低 压供 电电 源加 装 金 属 氧 化 锌 避 雷 器 或 加 装 电源 电压 瞬 变 如 那 对 受 能 力 的地 电位 差将 导致 设 备 损 坏 。 抑制器 ， 限制 电源电压 的抬高 ， 装隔离 变压器 ； 将微波馈线的屏 加 ③ ２２流 过 微 波 塔 的 雷 电流 对 主 控 室 设 备 的 感 应 电压 感 应 雷 电 蔽 与微 波 塔 实现 两 点 以 上相 接。 ． 过 电压 可 由静 电感应 产 生 ， 可 由 电磁 感 应 产 生 。 形 成 感 应 雷 电过 也 ３３ 三级 防 护 区 包 括 变 电站 主 控 室 、远 动 通 信 机 房 及 全 部 电 ． 电压 的机率很高 ， 感应雷对 变电站集成 电路的损坏情况较多。变 电 子 设备 ， 问 存 在大 规 模 集成 电路 ， 易被 过 电压 侵 入 而 损坏 的 ， 其 极 是 站 的感 应 雷 电过 电压 的途 径 主 要 有 以下 两 种 ： 防雷的薄弱环节和重点。三级防护区防护措施 ： ①对进入主控室和 ２２１由交 流 ２０ 电源 入 侵 。 变 电 站 的 电源 来 自站 用 变压 器 。 通 讯 机 房 的信 号 线 全部 加装 信 号 电压 瞬 变 抑 制 器 ， 过 电压 信 号 限 －． ２Ｖ 对 当 电力 线 路 遭 受 直 击 雷 和 感 应 雷 ， 过 站 用 变 压 器 耦 合 到 ２０ 经 ２ Ｖ低 制后箝位 ； ②对主控室和 通讯机房 的电源有规律地加装氧化锌避雷 压线路 ， 过 ２０ 通 ２ Ｖ线 路 进 入 设 备将 设 备 损 坏 。 所 以变 送 器 工 作 电 器 或 电源 电压 瞬 变 抑 制器 ； 对主 控 室和 通 讯 机 房 的设 备 接 地 进 行 ③ 源烧坏 及变送器输 出部 分损坏可 能主要是 由于 ２ ０ ２ Ｖ电源线感应 全 面 检 查 ， 加 装 均 压 带 ， 各 种 信 号 线 的屏 蔽 可 靠 接 地 。 并 将 过 电压 ， ２０ 交流 电源 的 电压 增 高 造 成 的 。 使 ２Ｖ ４ 结束 语 ２２２ 由进 入 主 控 室 的 电缆 暂 态感 应 过 电压 。 当 变 电站 微 波 塔 ．＿ 由于变 电站微机保护设备种类繁多 ， 它们 的耐过压能力也各有 的 接地 引下 线 流 过 大 电 流日 ， 寸 在其 周 围形 成 强大 的磁 场 。 从 设 备 区 差别 ， 系统遭受雷击危害机率大大增加。 通过采取上述措施 ， 我局变 引 入主 控 室 的各 种 电缆 在 户 外 是 走 ��
变电站二次系统防雷技术
≯ ０
变 电站 二次 系统 防 雷 技 术
曾 凡 超
（ 州 供 电局 变 电二 部 ， 东 从 化 ５ ０ ０ 广 广 １二次 系统防雷和抗干扰 问题 ， 出了几点预 防感应 雷、 电压 的措施 ， 提 过 并详细 阐述 了二 次 系统
对 站 内二 次 设 备 的 防 雷 击 和 防 电涌 侵 入 显得 尤 为 重 要 。 化供 电 局所 属 的变 电站 就 发 生 过 多起 因雷 击 导 从 致二 次 设备 元 件损 坏 ， 响二 次 系统 正常 运 行 的事 件 。 影
１２感 应 雷 ．
感应雷虽然没有直击雷猛 烈， 但其发生的几率 比 直击雷高得多， 主要针对站 内二次设备。 从我们所掌握 的情况来看， 主要是站二次设备的通道端 口、 电源模块
．
ｓ ｍｅｓｌａ ｌ ｍｅ ｓ ｒｓ ｏ ｉｄ ｃ ｖ ｌ ｈ ｎ ｒｔｃｉｎ ｔｅ ｅｉ ｎ ｆ ｖ ｒ ｏｔｇ ｐ ｏｅ ｔ ｎｆｒ ｅ ｏ ｄ ｒ ｙ ｔ ａ ｄｔｅ ｕ ｃ ｏ ｏ ｏｖ ｂｅ ａ ｕ ｅ ｆｒ ｎ ｕ ｔ ｅ ｉ ｍｉｇｐｏ ｅｔ ， ｄ ｓｇ ｏ ｏ ｅ － ｌ ｅ ｒ ｔ ｉ ｏ ｃ ｎ ａｙｓ ｓ ｍ ｎ ｈ ｆ ｎ ｔ ｎｍａ ａ ｅ ｎ ｉ ｇ ｏ ｈ ｖ ａ ｃｏ ｓ ｅ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｏ ｌ ｈｎ ｎ ｒｔｃｉｎａｅｐｅ ｅ ｔ ｎｄ ｔｉ Ｔ ｅｐａ ｔ ｅ ｏ ｔａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｓ ｄｍｅ ｓ ｒｓ ｆｉｈｎ ｎ ｒ ｔ ｔ ｎｃ ｎｉ ｒ ｖ ｔｅｏ ｅａ ｏ ｆ ｆｉ ｔｉ ｇｐｏ ｅ ｔ ｇ ｏ ｒ ｒｓ ｎｅ ｄｉ ｅ ｌ ｈ ｒｃ ｃ ｓ ｈ ｗ ｈ ｔ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ． ｉ ｓ ｈ ａ ｕ ｅ ｏ ｌ ｔｉｇｐ ｏｅ ｉ ａ ｍｐｏ ｅ ｇ ｃｏ ｈ ｐ ｒ ｔ ｎｏ ｉ ｓｃ ｎ ａ ｙｓ ｓ ｍ ｂ ｔｔ ｎｅ ｅ ｔ ｅｙ ｅ ｏ ｄ ｒ ｔ ｉ ｓ ｓ ｉ ｆ ｃ ｉ ｌ ． ｙ ｅ ｎ ｕ ａｏ ｖ
110kV榕江变电站二次系统防雷设计
器在 主控室 电源 配 电箱 处作 防护 。 防护措施： 在主控室给监控系统设备提供 ２ ３ ２Ｖ交流
电系统 电力 线路 进人 机房 ， 损坏弱 电设 备 ； （ ） 筑物 内部其 它大 型设备 （ ２建 高压 开关 、 空调
等） 动作所 产 生 的过 电压 、 高压 脉 冲也 可 通 过 电力 线路 侵入 、 损害设 备 ；
中图分 类号 ：Ｍ ０ ． Ｔ Ｏ ００
文献标 识码 ： Ｂ
１Ｏ Ｖ榕 江 变 电 站 二 次 系 统 防 雷 设 计 ｋ ｌ
杨 欢
（ 凯里 供 电局 ， 州 凯里 贵 ５６ ０ ） ５０ ０
摘
要 ： 合 榕 江 变 电站 因几 起 雷击 引起 综 合 自动 化 装 置 面 板 黑 屏 事 故 ， 过 对 事 故 原 因 的 分 析 ， 出造 成 装 置 面 结 通 找
霄 云之 间或 雷 云对 地 面 某 一 点 （ 括 建 筑 物 、 包
图 ２ 感 应 雷 击 示 意 图
构架、 木 、 树 动植物 等 ） 的迅 猛放 电现象 称 之 为 直接
雷击 ， ｌ 电效应 、 效 应 、 机 械力 效 应 等 造 成物 它六 Ｊ 热 和
２ 榕 江 变 电 站 综 合 自动 化 系统 感 应 雷 击 防
ｐｅｅ Ｓ． ｌ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ：ｉ ｈｎｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｙｗ ｒ ｌｇ ｔ ｎ ｒ ｔｃ ｉｎ；ｌｇｍ ｒ ｇ； ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｉｌ ｉ ｎ ｒｎ ｉｌ
ｌ 感 应 雷 电 的 防护 原 理
（） １ 直接 雷击 ： 如 同 １ （ ）
图 １ 直 接 雷 击 不 恿 图
板 黑屏 的 原 因 。设 计 方案 根 据 本站 二 次 系统 特 点 和 变 电站 综 合 自动 化 新 技 术 防 雷 工 程 的 要 求 ， 电 源 防 雷 和 信 号 从 防 雷 等 方 面提 出解 决措 施 关 键 词 ： 雷 ； 击 ； 理 防 雷 原
沈西电厂电气二次系统的防雷保护问题及措施
变 电站 数 字化 改 造 与 建设 使得 变 电站 二 次 系统 的 防 雷保 护 显 得 更 加
重要 。本 文针 对变电站二次 系统的构成特点 ，对 雷电危害的主要形 式 进 行 了 分 析 。最 后提 出沈 西 电厂 电 气二 次 系统 防 雷保 护 的 具体 技
术措施。
目 目 电设备抗过电压能力低， 在雷雨季节极易受到雷电波 的侵 害， 造 成 设 备 的 损 坏 和 误 动 作 。弱 电设 备 的 电源 系统 可 能受 到侵 入 过 电 压和感应过 电压 的危 害，在实 际运用 中应加 装电源 防雷保 护器 Ｓ Ｐ Ｄ 进 行 多 级保 护 ， 将过 电压 降 低 到 无 危 害 的 水 平 ， 对 于 引 入 控 制 室 的 信号线 ，网络线和微波馈线 ，均应加装信号防雷保护器 ，保证 自动 化系统、远动设备及通信的正常工作 。对于弱 电设备 的防雷保 护， 总 体 来 说 是 一 个 综 合 性 的 问题 ，长 期 的 防雷 实 践 告诉 我 们 ，在 防 雷 中从 直 击 雷 防 护 到 接 地 、均 压 、屏 蔽 、 限 幅 、 分 流 、 隔 离 等 多 个 环 节 都 要 认 真 对 待 ，才 能 确 保 设 备 的 安 全 。
雷 电是 自然 界 中 强大 的 脉冲 放 电过 程 ，雷 电侵 入 地 面 建 筑 物 或
有雷击 电流均可 以通过接地网 引入大地 ，可靠 的接地可 以有 效的避 免 电 涌 电压 对 二 次 设 备 造 成 危 害 。 防雷 规 范 对 不 同接 地 网规 定 有 不 同的 电阻 值 ，在 经 济 合 理 的前 提 下 ，应 尽 可 能 降 低接 地 电 阻 ， 能 够 有效限制地 电位的升高 。 接 地 与 均 压是 相辅 相 成 的 ， 所 谓 均 压 就 是 要 在 同 一 层 面 、 同一 房 间 内 的 四周 设 置 一 闭环 的接 地 母 线 带 ， 在 同一 房 间里 的所 有 仪 器 、 设备 的 壳体 、 电 力 电 缆 、 信 号 电缆 的 外 皮 和 金 属 管 道 等 应 分 别 直 接 就近 连接 到接地 母线上 ，并连接牢 固，以保证 各个接地 点的等 电位 。 雷电流的幅值非常大，陡度很高 ，其流过之处相对零 电位 的大地 立 即升至高电位， 周围尚处于大地零电位的物 体会产生旁侧 闪络放电。 这 种 旁 侧 闪 络 不 仅 会 导 致 装 有 易燃 易爆 物 的建 筑 物 失 火和 爆 炸 ， 而 且 其 放 电过 程 所 伴 随 的 脉 冲 电磁 场 会 对 室 内 电 子 设 备 造 成 感 应 电 位 ，使 其 受 到 损 害 。完 善 的等 电位 可有 效 防 止 非 等 电位 体 间 电位 差
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二次系统防雷
【摘要】随着变电站二次防雷系统的重大启动和使用,雷电所造成成的危害也越来越大。
电力设备的防雷工程是一个设备工程,防雷工程的建立是不可忽视的,必须结合现场的实际情况,将雷电流侵入电力设备的各个通道切断。
为了防止雷电造成的严重危害,展开对雷电入侵变电站二次系统的主要途径和相应的综合防雷措施和技术做以探讨,分析。
【关键词】变电站二次防雷系统必要性浪涌电压
近年来随着我国电网建设的迅速发展,对变电站无人值班情况改造的深入。
综合自动化改造以后,大量的高度集成设备在变电站保护、电信以及运动领域总得到了广泛的应用,但是经过一段时间运行后,变电站二次系统在雷电入侵而损坏的事故时有发生,这样对国家经济造成难以估算的损失,严重影响了电网的安全运行。
1 二次系统防雷技术措施
1.1 建立抵压配电系统的三级保护体系
根据多年以来变电站系统的实际情况,变电站内65%以上的雷电事故都与变电站内部防护措施有直接关系。
对于综合自动化装置的防雷,电源系统的防护应放在第一位。
架空路线是感应雷过电压和直击雷电过电压所形成的雷电波,是沿路线侵入变电站的主要通道。
途中虽然有避雷器和母线避雷器等多级削峰,但是在经过变压器低压出线的平波作用下,电压幅值就会下降。
220v的直流电源是变电站微机保护测控装置的控制和操作电源以及二次设备工作电源,所以变电站的稳定运行需要以直流电源的可靠性和作为基础。
要从根本上解决累计对直流电压造成的危害,进而致使二次系统微机保护装置电源和直流端口的损害,需要在直流屏的交流输入端加装一套浪涌保护器。
将电源部分作为一级防护,并在低压变屏的进线侧安装一套容量足够的浪涌保护器。
在逆变电源的输入端安装压敏电阻,会对电路中出现的瞬间浪涌电压起到削峰的作用,同时也可以防止过电压对设备的损坏。
经有关公司改定后,通信及后台监控机等设备需要交流电源设备的直接接入逆变电源,逆变电源由直流屏输入,而其本身就具有隔离和稳压的作用,一定程度上又起到了一级保护作用。
1.2 重视施工改造过程中的细节问题
综合变电站的防雷工作中,忽视任何一个小环节,都会对防雷工程的正常运行造成危害。
所以防雷工程也需要从设计方面加以斟酌和考虑。
采取相应的而隔离防范措施,随着高集成的运行电压数伏、高度自动化和信号电源仅为微机安装的应用,雷电对二次系统变电的影响日益明显。
变电站综合自动化改造后,在光端机运动的485、以及CAN等数据通讯接口,之间增加一个光电隔离器,并在通讯总控单元接入数字通道等多个通道的隔离措施,由此削弱雷电感应电压作用,另外变电站公司现实光纤化,并且使用非金属光缆来切断雷电侵袭的二次系统设备的一个渠道。
充分考虑强弱信号电缆问题,强弱信号电缆隔离不能使用同一根电缆。
出现电缆沟和电缆竖向排列时,需要将电缆分层、分压,信号电缆应该避开电力电缆,减少平行长度,并增大与电力电缆的距离。
主要的细节问题,强弱信号不能与避雷针个大楼等接地引下线距离太近,减少互感耦合,避免过电压由互感耦合侵入。
1.3 提高综合变电的重要认识
首先,必须严格按照相关规定对避雷接地物的设计,避雷针和主要接地网相互之间的距离大于规定要求的5m,要保证结地阻值在规定的范围内,所以良好的接地安装才能更好的避免磊带你的损害,把更大的电流引入大地,从而能避免了雷电位的升高所造成的损害。
2 电力系统二次防雷的必要性及防护技术
2.1 防雷区的划分
目前防雷工作的复杂性、迫切性和重要性不断增大,雷电的防护措施也从传统的直击雷防护措施演变为现在的系统防护措施。
并且从以建筑物为保护重点的防护,发展为以电子信息系统为防护的主要系统保护措施,强调综合治理、分级泄流和层层防护的思路。
为了防止浪涌电压破坏变电站的二次防护系统,GB50057-94(2000)版与IEC61312分别提出了系统防护措施的概念。
在可能出现电压的电源和通信线路上必须安装浪涌保护器,建筑物以内建立均压等电位联系系统措施。
浪涌保护器是采用等电位的原理进行防护措施实施的,在泄流时地网和设备都处于暂停状态等电位,从而可以将无浪涌电压设备和地网隔离,浪涌电流泄放入地。
根据GB50057-94(2000)版与IEC61312的规定,把保护空间划分为不同的防雷区,以确定部分空间的不同雷击电磁脉冲的严重程度和选择的相应的浪涌保护器,浪涌保护器是根据保护空间划分不同防雷区。
2.2 浪涌电压产生的原因和危害
雷电击中变电站中的避雷针或者是附近的建筑物时,在雷击电流从引下线导入大地的一瞬间,就会沿着引下线产生一个强大的磁场,处在这个磁场范围内的所有二次系统设备和传输路线就会因切断变化磁场的磁力线而产生的感应高压作用,进而与地线低电位之间形成电压差。
如果雷电直接击中暴露在外的线路时,产
生的浪涌电压就会更强烈,危害作用就会越大。
变电站外部有了防雷措施会对室内二次系统带来电磁兼容问题,而且在防雷设备接收和排放的雷电冲击中会产生导致都挨打几千伏的过电压进入到二次系统的通信电路和电源中,使得二次系统无法正常运行。
但是也可以防止变电站外部雷电的直击。
所以雷电和浪涌是现如今电子产业时代的一大公害,他们的产生使原来的避雷针防护措施不能更好的对建筑物内二次系统得到有效的保护。
2.3 防雷的基本措施
(1)电源避雷具有劣化指示,损坏提醒、过电流等的保护功能。
AC/DC设备中在直流输出端加入SPD,如果防雷保护水平不大于1.6kV,其电源保护为C级保护措施。
为了优化其电源保护系统需要在设备中安装1套单相交流电源防雷模块和2套直流代电源防雷模块,使电源系统能够得到有效的保护,避免雷击事故的发生影响电源正常工作。
(2)GPS馈线避雷必须装置在天线与入室处,并且要安装屏蔽防护措施。
如果馈线的总长超过30m时,屏蔽区域层就应该在馈线的中间和铁塔或是地网进行再次连接。
(3)信号避雷是通过变电站综合自动化系统与其他系统之间与RS232和RS485等接口的连接,并对连接口进行保护装置计算机网络数据信号保护器。
其计算机网络数据线信号应该与各接口设备传输的功率要求相符合。
(4)隔离保护是与电源加装防雷保护装置,并规范电源的使用,不能与其他的系统设备相互之间进行取电,防止雷电串流现象。
二次防雷信号接口、数字接口设备要加强规范,并安装光电防雷隔离装置,隔离器件的选择上要符合规定,质量要有保证。
(5)屏蔽雷电对高电位反击造成的影响。
近年来我国因雷击对高电位造成的反击损害概率不断增加,高电位反击是二次防雷的重要环节应该注意到:进出户的线缆,计算机机房线路、不同种类线缆的是否混乱等要采用金属屏蔽线缆,屏蔽层可以接触到地面。
3 国内变电站二次系统雷击过电压的防护动态
进入90年代后,变电站的防雷措施被迫进行了二次系统防护,在几年的使用过程中,效果比较显著,近两年,在之前的使用经验基础上对二次防雷系统进行防雷改造。
同时变电站二次系统防护产品咋不断的发展,大体可分为以下单个阶段:
第一阶段:简单的放电间隙,此产品反应慢,残压高。
但对早期的晶体管和电子管产品的保护油是有效的。
第二阶段:90年代的电力行业中氧化锌被广泛应用在雷击过电压防护措施上,
氧化锌的出现时防雷过电压防护具有划时代意义。
第三阶段:90年代以后浪涌保护器已经正式运用到二次系统保护上,随着科学技术的发展,浪涌保护器也在进一步的完善。
如今优秀的浪涌保护器可以应用电力设备最高端的自动化设备。
如,南方某地雷电活动的频繁区,供电站的二次防护系统包括载波、三遥自动化和通信等经常遭到雷击损坏,随着人们观念的不断改进,以机房为单位进行的防雷改造,取得了明显的成就,二次防雷措施也得到了充分的肯定。
4 结语
变电站二次系统的电过压防护水平与变电站的布置、二次过电压的承受能力有着密切的联系。
变电站的二次系统雷电过压防护是一项高要求、难度大的系统工程,在实施过程中药从现场实际情况入手,本着经济、高标准、高起点、实用性、可靠性和严格要求的原则进行,严格遵守国家的要求和标准在实践中不断的完善从传统的新高度来认识和提高研究现代防雷技术措施,进一步提升人类对防雷综合能力的预防。
参考文献
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