电站弱电系统的防雷保护措施分析
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一
1 变 wk.baidu.com弱 电系统防雷设计 的必要性
变 电站 弱 电系统 在近 几年来 已经发 生不少 因雷 电引起 的一系 列 事故 ,传统 的防雷 系统为 利用避 雷针 、屋 顶接 闪器 、法拉弟 笼及基 础 内接地 网进行防雷接地 , 能对建 筑物及其 中的人 员起 到保护 ,但是 这些传 统 的防雷技 术和措 施对于 雷 电感 应等预 防能 力是 比较 弱 的, 在一定 程度 上是不能有效控 制的 。 ( 1 )雷 电直 接击 中延伸在建 筑物外 的供 电及通信数 据线 , 雷 电 感应 电流 可迅速侵入至建筑 物内部 。 ( 2 )城市大型 电力 电网的 切换 及大型 电力用户的启 停而产生 的
为了尽量避免雷害 事故 ,确保低压 电源 应用安全 ,可采取 如下措施 : 首先 ,安装 避雷器 保护 。避雷 器的安 装有 一定位 置讲究 ,通 常 选 装在 场所变 压器位 置处 ,以装置 在低压 侧为 最优 。注意避 雷针 的 选择 也要保证 同压 ,具体类型可选择 氧化锌型避雷 器。 其次 ,隔离 电源 。此种办 法不 仅适 用于微 机保护 装置 ,同时 也 适用于综 合 自动化设 备 。隔离可 以选择使 用 串接 变压 器的方 法来 进 行操作 。如有 必要也 可 以假 装对地 电容 ,如有雷 电可 利用其 吸收 雷 电波 。 最后 , 保护 电源 。 该种办法 的适 用范围同上 , 只是在 保护 电源 时 , 是以 串接保护器 的方式来实现 。 3 . 2 改善接地网的冲击 电位分布防止地 电位干扰 ( 1 )为 限制地 电位 上升 ,可 以选 择降低接 地 电阻。同时注意 构 架避雷 设备 时 ,要适 加大垂 直接地 极 ,其 目的在 于使 冲击接 地 电阻 减小 ,避免 有电流直击时 出现 二次 电缆反击 问题 。 ( 2 ) 接 地网设计 中 , 为限制 电位升 高 , 可 以考 虑选择方孔地 网 , 通过 它来改 善 电位分 布 ,以保证分 不均 匀 ,避 免局部 电位升 高局 面 的出现 。 3 . 3 完善二次 回路及计算 机系统的屏蔽 方面要注 意 电磁屏 蔽, 避免 雷电活动所带来 的静 电干扰 问题 , 减少磁 场给 电脑运作 带 来的 负面 影 响;另一方 面要 注意使 用屏蔽 电 缆 ,避免在 二次 回路时 出现静 电感应 问题 。
一
4 结束语
综 上所述 ,随着 我 国电力行 业的不 断发 展 ,变 电站所 起的作 用 越来越 大 。变 电站弱 电系统 在近 几年来 已经发 生不 少因雷 电引起 的 系列事故 ,传统 的防 雷系统 为利用 避雷针 、屋顶 接 闪器 、法 拉弟 笼及 基础 内接 地 网进 行防 雷接 地 , 能对 建筑 物及其 中 的人 员起 到保 护 ,但 是这些 传统 的防雷技 术和 措施对 于雷 电感应等 预 防能力是 比 较弱 的 ,在 一定程度 上是 不能有 效控制 的对低 压 电源系统 的防 雷和 地 电位造成 的干抗我们一定不 能掉 以轻心 , 一 方面 搞清干扰 的途 径、 器 等 ,电流会直接 被 引入 接地 网 。接 地网通 过接地 引线与 外界 相连 干扰 的方式 和干扰的机理后 , 采取 切实可行 的抗干 扰的措施 。切 实保 对 于变 电所之 中。进入 此地之 后 ,雷 电流在 入地 时 ,会导 致局部 电 证计算机 测控系统在雷 电活动时安全运行 , 正确动作 以保证 电网的安 位 升高 。这 种情 况下 ,通 常 电网附近会 设有 二次保 护、通信 等保 护 全可靠运行 。 设备 ,避免 因电位过 高为出现 问题 。 2 . 3 发电厂 、变 电所附近雷 电活 动时的电压干扰 参考 文献 : 雷 电通常情况下会 对 自动化系统 、 电力 系统 等造成干扰和影 响 , [ 1 ]李 景 禄 实 用 电 力 接 地 技 术 【 M】 中 国 电 力 出 版 社 9 3 - 如 微机保 护等 。干扰通 常分两 种方式 ,一种 为静 电干扰 ,一种 为 电 9 9 , 2 0 0 2 ( 0 1 ) : 6 7 — 9 9 . 磁干扰 。 当发电厂 、 变 电所周 围或上空出现雷雨 团并伴有雷 电效应 时 , 【 2 】张 纬 等 ,过 电 压 保 护 及 绝 缘 配 合 [ M ] 清 华 大 学 出 版 其 中的强 电场会感 应 出高 电压 ,这一感 应过程 是 以静 电感 应的办 法 社 , 2 0 0 2 ( 0 1 ) : 2 5 7 - 2 8 2 . 实 现的 。当雷云 向地面放 电时 ,在 电磁 感应 作用下 ,也会 出现 感应 [ 3 】D L / T 6 2 1 - 1 9 9 7 .交流电气装置的接地 [ S ] .中国电力出版 社 , 3 — 过 电压 。这 种干扰 方式 的强度 同雷 电强度及 其 同电厂、 电所 位置 关 21 . 系 有着密 切关 系。但是一 旦发 生干扰 ,常导 致保护 功能紊 乱 ,甚 至 【 4 ]李景 禄 .关 于接 地 工 程 中相 关参 数 取 值 的探 讨 [ J ] .高压 电 损坏设 备元器件 。
关 键 词 :弱 电 系; 防 雷 ; 变 电站
信 息化 时代在近 几年 的发展 比较迅 速 ,运用 信息化 技术 的 自动 3 发 电厂 、变 电所 弱电 系统 防雷电干扰措施 化控制 系统 的构建 ,是 当前 变 电站 弱 电系统 防雷 技术发 展的 首要任 3 . 1 完善低压 电源系统的 防雷保 护措施 务 ,但 是根据 相关 调查显 示 ,变 电站 弱点 系统防 雷技术 和措施 在运 般 来说 ,雷 电对 弱 电系 统造成 的影 响要 比其 它类 型的 电力 系 行 的过 程 中存在着 一系 列的 问题 ,需要 给予及 时的整 顿和解 决 ,那 统更强 ,这一危 害影 响主要是 透过 低压 电源来 实现 的,如损 坏计 算 么本文 的多弱电系统防雷措施 的分 析和探究就是非常 必要的 。 机等 , 从这一 点可 以看 出,做好低压 电源 防雷工作的重要性 。因此 ,
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a , g. z . i l t . g
电 力 技 术
电站 弱电系统 的防雷保护措 施分析
周 建 明
( 江西工程学院机电工程学院 , 江 西 新余 3 3 8 0 0 0)
摘 要 :目前我 国科学技术发展 比较 迅速,为电力 系统变 电站防雷措施提供 了先进技 术,电力系统 变电站采用 了更多的 电子及微 电子设备 ,相 对 于过去的抗干扰能力就比较 强,在一定程度上加强 了变 电站弱 电系统 防雷保护能 力。本文基 于 3前 - 变电站弱 电 系统的防雷保护的现状进行分 ' 析 ,在高科技迅速发展 的今天 ,采取 先进的防雷技 术 ,希望能够更好的促 进变电站弱 电系统 的整体控 制功 能。
浪涌 。
( 3 )建 筑 物 内 部 电 气 设 备 ( 如 空 调 主 机 、 电梯 、大 功 率 水 泵等 ) 的频 繁 启 停 而 产 生 的 浪 涌 。
2 样式及 危害
2 . 1 雷 电通过低压 电源 系统产 生的干扰 弱 电系统受 到雷 电干扰大都 是在 雷 电活 动多热 时期 ,通 常是 雷 电沿 着线 路侵入 变 电所 的 ,雷 电经 由低 压 电源 系统对 微机保 护和综 合 自动化系统产生干扰 , 是最为常见 的干扰 型式 , 产生 的危 害也较大 , 往 往造成 微机保 护和综 合 自动 化系统 的 电源 模块 的损坏 ,所 以往 往 造成 电源 模块的击穿 , 损坏 。 由此可见 ,雷 电通过 低压 电源系统产 生 的干扰 ,导致 的后果 也是非常严重 的。 2 . 2 雷电流入低 时造成的地 电位 干扰 通常 情况下 ,同工频 电位 梯度相 比 ,在接 地体 附近位 置 ,其 存 在 的冲击 电位 梯度要更 大一 些。这是 由于 当有 电流 通过 时 ,接 地体 附 近会 有工频 电流流 经。这 时 ,在磁 场作用 及集肤 效应之 下 ,除原 有 电阻分 量外 ,还 有 了其它 电阻及 电感分量 ,它们 都 同频 率有 关 , 因此 电位梯度 大。距 离接地体 的距离 越远 , 电感分 量 比中越小 ,因 此 此时地 层面 积增加 。 由此也 可 以看 出 ,工频 电位 分布情 况 同冲击 电位相 比有着 相似性 。通 过你 避雷针 或其 它设备 ,如避雷 线、避 雷
1 变 wk.baidu.com弱 电系统防雷设计 的必要性
变 电站 弱 电系统 在近 几年来 已经发 生不少 因雷 电引起 的一系 列 事故 ,传统 的防雷 系统为 利用避 雷针 、屋 顶接 闪器 、法拉弟 笼及基 础 内接地 网进行防雷接地 , 能对建 筑物及其 中的人 员起 到保护 ,但是 这些传 统 的防雷技 术和措 施对于 雷 电感 应等预 防能 力是 比较 弱 的, 在一定 程度 上是不能有效控 制的 。 ( 1 )雷 电直 接击 中延伸在建 筑物外 的供 电及通信数 据线 , 雷 电 感应 电流 可迅速侵入至建筑 物内部 。 ( 2 )城市大型 电力 电网的 切换 及大型 电力用户的启 停而产生 的
为了尽量避免雷害 事故 ,确保低压 电源 应用安全 ,可采取 如下措施 : 首先 ,安装 避雷器 保护 。避雷 器的安 装有 一定位 置讲究 ,通 常 选 装在 场所变 压器位 置处 ,以装置 在低压 侧为 最优 。注意避 雷针 的 选择 也要保证 同压 ,具体类型可选择 氧化锌型避雷 器。 其次 ,隔离 电源 。此种办 法不 仅适 用于微 机保护 装置 ,同时 也 适用于综 合 自动化设 备 。隔离可 以选择使 用 串接 变压 器的方 法来 进 行操作 。如有 必要也 可 以假 装对地 电容 ,如有雷 电可 利用其 吸收 雷 电波 。 最后 , 保护 电源 。 该种办法 的适 用范围同上 , 只是在 保护 电源 时 , 是以 串接保护器 的方式来实现 。 3 . 2 改善接地网的冲击 电位分布防止地 电位干扰 ( 1 )为 限制地 电位 上升 ,可 以选 择降低接 地 电阻。同时注意 构 架避雷 设备 时 ,要适 加大垂 直接地 极 ,其 目的在 于使 冲击接 地 电阻 减小 ,避免 有电流直击时 出现 二次 电缆反击 问题 。 ( 2 ) 接 地网设计 中 , 为限制 电位升 高 , 可 以考 虑选择方孔地 网 , 通过 它来改 善 电位分 布 ,以保证分 不均 匀 ,避 免局部 电位升 高局 面 的出现 。 3 . 3 完善二次 回路及计算 机系统的屏蔽 方面要注 意 电磁屏 蔽, 避免 雷电活动所带来 的静 电干扰 问题 , 减少磁 场给 电脑运作 带 来的 负面 影 响;另一方 面要 注意使 用屏蔽 电 缆 ,避免在 二次 回路时 出现静 电感应 问题 。
一
4 结束语
综 上所述 ,随着 我 国电力行 业的不 断发 展 ,变 电站所 起的作 用 越来越 大 。变 电站弱 电系统 在近 几年来 已经发 生不 少因雷 电引起 的 系列事故 ,传统 的防 雷系统 为利用 避雷针 、屋顶 接 闪器 、法 拉弟 笼及 基础 内接 地 网进 行防 雷接 地 , 能对 建筑 物及其 中 的人 员起 到保 护 ,但 是这些 传统 的防雷技 术和 措施对 于雷 电感应等 预 防能力是 比 较弱 的 ,在 一定程度 上是 不能有 效控制 的对低 压 电源系统 的防 雷和 地 电位造成 的干抗我们一定不 能掉 以轻心 , 一 方面 搞清干扰 的途 径、 器 等 ,电流会直接 被 引入 接地 网 。接 地网通 过接地 引线与 外界 相连 干扰 的方式 和干扰的机理后 , 采取 切实可行 的抗干 扰的措施 。切 实保 对 于变 电所之 中。进入 此地之 后 ,雷 电流在 入地 时 ,会导 致局部 电 证计算机 测控系统在雷 电活动时安全运行 , 正确动作 以保证 电网的安 位 升高 。这 种情 况下 ,通 常 电网附近会 设有 二次保 护、通信 等保 护 全可靠运行 。 设备 ,避免 因电位过 高为出现 问题 。 2 . 3 发电厂 、变 电所附近雷 电活 动时的电压干扰 参考 文献 : 雷 电通常情况下会 对 自动化系统 、 电力 系统 等造成干扰和影 响 , [ 1 ]李 景 禄 实 用 电 力 接 地 技 术 【 M】 中 国 电 力 出 版 社 9 3 - 如 微机保 护等 。干扰通 常分两 种方式 ,一种 为静 电干扰 ,一种 为 电 9 9 , 2 0 0 2 ( 0 1 ) : 6 7 — 9 9 . 磁干扰 。 当发电厂 、 变 电所周 围或上空出现雷雨 团并伴有雷 电效应 时 , 【 2 】张 纬 等 ,过 电 压 保 护 及 绝 缘 配 合 [ M ] 清 华 大 学 出 版 其 中的强 电场会感 应 出高 电压 ,这一感 应过程 是 以静 电感 应的办 法 社 , 2 0 0 2 ( 0 1 ) : 2 5 7 - 2 8 2 . 实 现的 。当雷云 向地面放 电时 ,在 电磁 感应 作用下 ,也会 出现 感应 [ 3 】D L / T 6 2 1 - 1 9 9 7 .交流电气装置的接地 [ S ] .中国电力出版 社 , 3 — 过 电压 。这 种干扰 方式 的强度 同雷 电强度及 其 同电厂、 电所 位置 关 21 . 系 有着密 切关 系。但是一 旦发 生干扰 ,常导 致保护 功能紊 乱 ,甚 至 【 4 ]李景 禄 .关 于接 地 工 程 中相 关参 数 取 值 的探 讨 [ J ] .高压 电 损坏设 备元器件 。
关 键 词 :弱 电 系; 防 雷 ; 变 电站
信 息化 时代在近 几年 的发展 比较迅 速 ,运用 信息化 技术 的 自动 3 发 电厂 、变 电所 弱电 系统 防雷电干扰措施 化控制 系统 的构建 ,是 当前 变 电站 弱 电系统 防雷 技术发 展的 首要任 3 . 1 完善低压 电源系统的 防雷保 护措施 务 ,但 是根据 相关 调查显 示 ,变 电站 弱点 系统防 雷技术 和措施 在运 般 来说 ,雷 电对 弱 电系 统造成 的影 响要 比其 它类 型的 电力 系 行 的过 程 中存在着 一系 列的 问题 ,需要 给予及 时的整 顿和解 决 ,那 统更强 ,这一危 害影 响主要是 透过 低压 电源来 实现 的,如损 坏计 算 么本文 的多弱电系统防雷措施 的分 析和探究就是非常 必要的 。 机等 , 从这一 点可 以看 出,做好低压 电源 防雷工作的重要性 。因此 ,
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a , g. z . i l t . g
电 力 技 术
电站 弱电系统 的防雷保护措 施分析
周 建 明
( 江西工程学院机电工程学院 , 江 西 新余 3 3 8 0 0 0)
摘 要 :目前我 国科学技术发展 比较 迅速,为电力 系统变 电站防雷措施提供 了先进技 术,电力系统 变电站采用 了更多的 电子及微 电子设备 ,相 对 于过去的抗干扰能力就比较 强,在一定程度上加强 了变 电站弱 电系统 防雷保护能 力。本文基 于 3前 - 变电站弱 电 系统的防雷保护的现状进行分 ' 析 ,在高科技迅速发展 的今天 ,采取 先进的防雷技 术 ,希望能够更好的促 进变电站弱 电系统 的整体控 制功 能。
浪涌 。
( 3 )建 筑 物 内 部 电 气 设 备 ( 如 空 调 主 机 、 电梯 、大 功 率 水 泵等 ) 的频 繁 启 停 而 产 生 的 浪 涌 。
2 样式及 危害
2 . 1 雷 电通过低压 电源 系统产 生的干扰 弱 电系统受 到雷 电干扰大都 是在 雷 电活 动多热 时期 ,通 常是 雷 电沿 着线 路侵入 变 电所 的 ,雷 电经 由低 压 电源 系统对 微机保 护和综 合 自动化系统产生干扰 , 是最为常见 的干扰 型式 , 产生 的危 害也较大 , 往 往造成 微机保 护和综 合 自动 化系统 的 电源 模块 的损坏 ,所 以往 往 造成 电源 模块的击穿 , 损坏 。 由此可见 ,雷 电通过 低压 电源系统产 生 的干扰 ,导致 的后果 也是非常严重 的。 2 . 2 雷电流入低 时造成的地 电位 干扰 通常 情况下 ,同工频 电位 梯度相 比 ,在接 地体 附近位 置 ,其 存 在 的冲击 电位 梯度要更 大一 些。这是 由于 当有 电流 通过 时 ,接 地体 附 近会 有工频 电流流 经。这 时 ,在磁 场作用 及集肤 效应之 下 ,除原 有 电阻分 量外 ,还 有 了其它 电阻及 电感分量 ,它们 都 同频 率有 关 , 因此 电位梯度 大。距 离接地体 的距离 越远 , 电感分 量 比中越小 ,因 此 此时地 层面 积增加 。 由此也 可 以看 出 ,工频 电位 分布情 况 同冲击 电位相 比有着 相似性 。通 过你 避雷针 或其 它设备 ,如避雷 线、避 雷