变电站二次系统防雷方案
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
变电站二次设备防雷a-wyj
某大型变电站二次设备防雷案例
案例概述
防雷措施
某大型变电站的二次设备在雷雨天气下正 常运行，未受到雷击影响。
采用多级防雷保护措施，包括在控制楼安 装避雷网、避雷针等装置，对电缆、开关 柜等设备进行过电压保护。
案例分析
案例结论
该变电站的防雷措施较为完善，多级保护 有效降低了雷击风险。
大型变电站应采取多重防雷措施，确保二 次设备的稳定运行。
雷电的产生与传播
雷电的产生
雷电是大气中的静电放电现象，通常在雷雨天气中出现。当 雷暴云中的电荷积累到一定程度时，会在云层与地面之间产 生电场，引发雷电。
雷电的传播
雷电主要包括直击雷和感应雷。直击雷是指雷电直接击中建 筑物或设备，造成直接雷击。感应雷则是指雷电产生的电磁 感应脉冲，通过导体传播，影响周围的电子设备。
防雷系统的设计原则与要求
综合防护
综合考虑直击雷、雷电波 侵入、电磁脉冲等对二次 设备的影响，采取多层次、 多级别的防护措施。
接地系统
确保防雷系统的接地电阻 符合要求，保证雷电流能 够顺利导入大地。
屏蔽措施
对二次电缆进行屏蔽，减 少电磁干扰对二次设备的 影响。
防雷系统的施工与验收
施工准备
确保施工队伍具备相应的资质和 经验，熟悉防雷系统的设计要求。
某山区变电站二次设备防雷案例
案例概述
某山区变电站的二次设备在雷电活动 频繁的季节正常运行，未受到雷击影 响。
案例分析
该变电站地处山区，雷电活动频繁， 但因采取了有效的防雷措施，二次设 备运行稳定。
防雷措施
采用直击雷防护和雷电电磁脉冲防护 相结合的方式，包括在控制楼安装避 雷网、避雷针等装置，对电缆、开关 柜等设备进行过电压保护。
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。
浅谈变电站二次系统防雷方案
次设备遭到破坏或保护误动拒 动的事例屡见不鲜 。随着 电力 系统 规模的逐步扩大 ， 二次设备在 电力系 统运行与控制起着 举足轻重 的 地位 ， 因此， 二次系统 的防雷措施 值得深入研究 。本文 首先 阐述了雷击对二次系统产生损害 的主要 方式， 然后提 出了 ２ ２ ０ ｋ Ｖ某变 电站
引 言
１ ． １ 雷 击 对 变 电站 设 备 的 危 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方 式
雷电直击避雷针或避雷器 ， 由引下线将雷 电流引入大地 ， 但 由于 大 压、 雷 电冲击过电压等。 据历史统计资料， 雷电是造成二次设备损害 的主 地 电阻的存在且各 点电阻不一致，雷 电电荷 不可能完全与大地 电荷 中 要 原因。 雷击造成变电站设备受损的方式主要有 ： 雷的直击和绕击 ； 雷 电 和， 引起部分地电位 升高， 过高的电压加 于二次设备两端 ， 极有可能损坏 反击和感应雷击。直 击雷电流通过接地 电阻入地 ， 而雷 电流在接地 网中 二 次 设备 。 流通 ， 造 成 了各 点 电位 相 差 较 大 ， 可 能 超 过 某 个 设 备 承 受 能力 造 成 设 备 ２ 变 电站二次 系统 的防雷措 施 损坏 ， 称为雷 电反击 。直击雷放 电的能量通过 电磁感应或静 电感应 向周 ２ ． １ 二 次 系统 防 雷 方案 设 计 围设 备 辐 射 ， 导致 设 备过 电压 ， 则 称 为 感应 雷 击 。 按 照“ 全保护 、 低残压 ” 的理念进行防雷系 统改造 ， 主 要 从 以 下 几 个 １ ． ２ 雷 电入 侵 变 电站 二 次 设 备 的主 要 途 径
１ ． ２ ． ２ 直 流 配 电 电源 线路
毫 穹妊 ； 拿— ｒ 专； ｝毫 ｒ ， § ； 章 － 专 ｒ 窖妊 毫Ｉ 鲁孪 专妇 夸 － 夸ｋｒ 逝 专 ｒ 船
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
电力二次系统安全防护处置方案(三篇)
电力二次系统安全防护处置方案____年电力二次系统安全防护处置方案一、背景介绍电力二次系统是指电网中负责电能测量、保护、控制和监视的系统，是电力系统的关键部分。
随着电力系统的规模不断扩大和网络化程度的增加，电力二次系统的安全问题愈发凸显。
为了保证电力二次系统的安全运行，必须制定有效的安全防护处置方案，保障电力系统的稳定供电和运行安全。
本方案旨在提供一系列具体且可操作的措施，从而提高电力二次系统的安全性和可靠性。
二、安全防护措施1. 建立完善的安全管理制度2. 加强人员培训与技术培训3. 强化设备安全保护4. 定期开展安全检查与维护5. 加强信息安全防护三、应急处置措施1. 建立完善的应急响应机制2. 提升应急处置能力3. 制定应急预案和演练四、安全评估与管理1. 进行全面的安全评估2. 加强对电力二次系统的监测和管理五、技术保障措施1. 实施硬件和软件的安全加固2. 应用先进的网络安全技术3. 完善数据备份和恢复机制六、安全意识教育和宣传1. 开展安全教育活动2. 提高员工安全意识3. 营造安全文化氛围七、计划执行与监控1. 制定详细的实施计划2. 加强对方案执行的监控和评估八、预期成果通过上述一系列安全防护措施的实施，预期能够达到以下成果：1. 提高电力二次系统的安全防护能力，减少安全事故的发生。
2. 缩短事故处理的响应时间，提高故障处理的效率。
3. 提高员工的安全意识和技术水平，增强系统的安全运行能力。
4. 加强对电力二次系统的监测和管理，及时发现系统风险，减少损失。
5. 提高电力二次系统的稳定性和可靠性，保障用户的正常用电需求。
九、实施进度安排本方案的实施将按照以下进度安排进行：1. 制定总体实施计划和详细工作安排。
2. 对人员进行培训和技术指导。
3. 建立安全管理制度和应急响应机制。
4. 实施设备安全保护和信息安全防护措施。
5. 进行安全评估和管理。
6. 实施硬件和软件的安全加固。
7. 加强安全意识教育和宣传。
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 。
变电站二次系统防雷设计方案
唐 林友
（ 广西鑫盟工程咨询有限公司 ， 广 西南 宁 ５ ３ ０ ０ ２ ９ ）
摘 要： 变电站的稳定可靠关系到电力系统 的总体安全运行 ， 但 变电站极易受到雷电过电压的影 响 ， 特 别是雷 电对变 电站二次设备的影 响后果更加严重 ， 为 了确保变电站安全运行 ， 有必要加强对变电站二次设备 的防雷保护 ， 以保证电力系统的安 全可靠运行 。分析 了雷电
１ 术语和定 义
１ ． １ 二次 系统
是 指 变 电站 内及 通信 、 调 度 大 楼 内保 护 系 统 、 自动 化 系 统 、 通
（ ４ ） 变 电 站 二 次 系 统 的 雷 电 防护 应 遵 循 从 加 强 设 备 自身抗
雷 电 电磁 干 扰 能力 人 手 ， 以 加装 Ｓ Ｐ Ｄ 防 雷 器 件 为 补充 的原 则 。
备， 通过 分析雷电的入侵途径 ， 结合最新 的设备防雷技术 ， 探 讨 变 电 站 二 次 设备 的 防 雷保 护 措 施 。 现阶段 。 国内电力系统还 没有二次 设备 的防雷标准 ， 各 省 电 力 公 司 已经 开 始 了做 二 次 设 备 防雷 的试 点 ． 部 分 省 电 力 公 司 起 草 了 自 己的 企 业 标 准 。 国 内变 电站 的 防 雷 未 形 成 一 个 完 整 、
水平 ， 以达 到逐 级 保护 设 备 的 目的 。变 电站 二 次 系统 雷 电 防护 区
可 以借 鉴 的 体 系 ， 也 没 有 一 个 普 遍 适 用 的规 范 ， 所 实 施 的 防 雷 措 施 只 是 针 对 部 分 设 备 配 置 防雷 设 备 ， 极 少 考 虑 到 对 变 电 站 二 次 系 统 进 行 综 合 雷 电防 护 。 随着 电 网 系统 的 二 次设 备 升 级 ， 其 设 备 的 耐 压 水 平 及 抗 雷 电 电磁 脉 冲水 平 都 有 很 大 程 度 的 降 低 。 因 此 如 何 对 发 展 中 的 变 电站 二 次 系 统 采 取 有 效 的 防 雷 保 护 措 施。 保 障 系 统 可 靠 运 行是 一个 新 的课 题 。
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。
浅析110KV变电站二次系统防雷设计
１’ ｌ １ ０ ｋ ｖ 变 电站 二 次 系统 发 生雷 因的情 况 允许 的耐受 范 围 之 内 ， 以确保 设 备 稳定 运 行 。 在 目前 的变 电站 中 ， 其 二 次 系统 全 面 集 中 了 自动 化监 控 管 理 的 ３ ． ２ 通信 系统 的 防护 变 电站二次 自动化设备 中包括很多 网络设备如 网卡 ， 调制解 调 重要设备 ， 可以充分实现众 多功能 ， 从 而使 电力调度 自动化得 以安 全有效的运行。 但 由于该 系统较为复杂 ， 线路纵横交错 ， 所 以雷雨天 器等。这些设备通过网线和电话线同局域 网和广域网相连 。 所 以应 包括保护电话线 的音频 气时 ， 当雷电对附近大地 、 线路等所形成的冲击过 电压产生时 ， 极易 该在其通信线路两端加装信号 电涌保 护器 ， 使 这 种 过 电压 通过 各 端 口侵 入 到 自动 化 系统 中来 ， 从 而 导 致雷 击 事 电涌保护器和保护网络连接设备 的 Ｒ Ｊ ４ ５型电涌保护器 ，以及在通 信设备 电源处加设电涌保护器 。 并针对雷电电磁脉冲产生的地 电位 故 的发 生 反击而安装等电位连接器 ， 这样能够针对变电站中的网络传输系统 ２ 雷击 的 途径 ２ ． １ 电源线 引 入 雷 电 就 有 了一 个 比较 全 面 的保 护 。 雷 电 可 以通 过 电源 线进 入 到 自动 化 系 统 中 ， 同 时其 在 侵 入 时引 ３ ． ３信号采集及控制线路的防护 在监控系统 中，不可避免的要有采样信号和控制信号 的传递 ， 发的瞬时高压会使 电源模块无法正常工作 ，甚至导致模块 的损坏 ， 在 变 电 站二 次 自动 化设 备 中也 是 如此 ， 在 现 有 的使 用 二 次 自动化 设 或 是烧 毁 元器 件 。 备 的变电站 中绝大多数是使用串 １ ： ３ 进行信号传输的 ， 同时通过并 口 ２ ｌ ． ２信 号 线 引入 雷 电 变 电站内的自动化系统需要与外界进行联系时， 会通过通信线 连接打印设备。 这就需要我们就计算机的串口和并 口两种信号传递 。 ｌ 前端加设 Ｄ Ｂ ９和 Ｄ Ｂ ２ ５两种 电涌保护 路来进行 ，在变电站内的通信线路主要有载波线 、 Ｒ Ｓ ２ ３ ２ 、 Ｒ Ｓ ４ ８ ５信 端 口进行保护 ，在两 种端 Ｅ 并 号控制线 、 ｃ Ａ Ｎ网电缆连接到后台监控 主机 、 Ｒ Ｓ ４ ２ ２ 连接到 １ ０ ｋ ｖ 馈 器。在信号采集 和控制的执行机构前增加控制信号 电涌保护器 ， 这样 线保护测控装置 、 电话拨 号音 频与 Ｍ Ｏ Ｄ Ｅ Ｍ相连接线等 ， 通过这些 且针对雷电电磁脉冲产生的地 电位反击而安装等电位连接器 ， 信号线可以实现与外界 的联系， 这些线 由于需要与机房终端 的设备 能够 比较完善 的保护信号采集及控制线路 。 相连 ， 所 以其 出线 都 较 长 ， 同时 在 实 际 敷设 工 作 中还 往 往 以架 空 的 ３ ． ４ 计 量 及保 护 系统 的 防护 为 了提 高 防 护 质 量 ， 应 该 同 电源 防护 一 样 进 行 分 级 防护 ， 一 级 线路较多 ， 这样就导致发生的雷击 的概率较大 ， 当雷击侵入到线路 在 电流互感器或电压互感器的低压侧安装 电流 、 电压互感器 时， 则会直接加诸在二次设 备上 ， 从而使二次设备 的端 口及芯片在 防护 ： 型 电 涌保 护器 ； 二级防护 ： 在 电 流互 感 器 或 电压 互 感 器 线 路 进 入 控 雷击作用下发生毁损。 制 配 电柜 处 安装 电流 、 电压 互 感器 型 电 涌保 护 器 。 如此 ， 经 过 双层 保 ２ ． ３ Ｇ Ｐ Ｓ馈线 引 入雷 电 使 从互 感 器 窜人 的雷 电流 基 本 能够 控 制 在线 路 能 够 承受 的额 度 站内的时钟同步 Ｇ Ｐ Ｓ系统因为有馈线与设备进行相互连接 ， 所 护 ， 从 而保 证 了 整个 系 统 的正 常运 行 。 以 其发 生 雷 击 的 概 率 较大 ， 当 雷击 发生 时 ， 瞬 间 的强 电流 会 直 接 导 之 内 ， ３ ． ５ 温度 检 测 系统 的 防护 致Ｇ Ｐ Ｓ系统 的端 口被 损坏 。 变压器作为变 电站的核心设备 ， 其他 的设备都是为了保证变压 ２ ． ４ 接 地不 规 范 所 当雷击发生时 ， 如果接地存在着不规范的地方 ， 则各接地 点之 器得 以稳定的运行 ，所以保证变电器稳定的运行是非常重要 的， 间的电位差则会较高，同时通过接地线进入到 自动化系统当中， 从 以在很大一部分变电站二次综合 自动化系统中都加入 了温度检测 系统 ， 从而实现对变压器温度 的检测工作 ， 当变压器温度较高时 ， 则 而导致二次系统各功能模式发生损坏 的情况 。 温度控制器 、 降温 风扇和警玲组成的报警 回路则会接通 ， 从 而实现 ３ 变 电站 雷击 解 决 措施 一旦发生雷击 时， 则会 在回路中产 在 通 常情 况 下 ， 往往 是 下 行 雷会 对 变 电站产 生 影 响 。下 行 雷会 对变压器进行 自动降温和报警 ， 直接击在电气设备上或是通过架空线路所关生的感应雷或是雷电 生非常高 的感应 电压 ， 从而使 回路中的设备受 到损坏 ， 因此为了有 则应在温度传感器和温度控制器处安装电 波来侵入到变电站。所 以在变电站的 日常工作 中， 需要做好对直击 效的保护回路 中的装置 ， 涌保护器 ， 从而实现对装置 的保护作用 ， 使变压器得 以正常的运行。 雷和感应雷的防护工作 ， 从而保证二次系统的正常运行。 在 变 电站 的 防雷 措 施 上 ， 对 直 击 雷 的 防护 则 较 为 简单 ， 采 用 避 ４结束语 近年来 ， 由于电网结构改造的不断进行 ， 变 电站进入 了快速建 雷针 、 避雷器、 避雷线和避雷网作为接闪器 ， 同时还要保证接 闪器具 对于二次系统的防雷工作则应在变 电站进行设计阶段就予 有 限流的作用 ，这样接 闪器可以通过接地装置将雷电流引入大地 ， 设阶段 ， 可 以根 据各 变 电站 自身 的 特点 及 雷 害 发 生 的频 繁来 制 订 切 同 时 限流 接 闪 器 还 能对 所 通 引 人 大 地 的 电流 起 到 限制 其 幅 值 的作 以考 虑 ， 实 可 行 的 防 雷 方案 ，同时 在 设 备 的选 择 上 也 应 选 用 质 量 可 靠 的设 用， 从 而 避 免发 生 雷 电反 击 的现 象 发生 。 做 好 接地 装 置 ， 从 而使 接 地 网能 有 效 的 实现 防雷 和 接 地 的功 能 ， 而对感应雷的防护工作则较为复杂 ， 需要建立起三维防护体 系 备 ，
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
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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 (3)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 (5)3.3.1 交流电源的防雷 (5)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 (9)室内的等电位连接见工程图CSZY-SNJD (10)变电所电源防雷器配置图CSZY-SPD (11)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。
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。
外部防护是防止雷电击中建筑物时在建筑物本身出现的火灾和机械损害。
包含建筑物外将雷电放电电流导人大地的设施：避雷针(避雷带)、引下线、建筑物周围的接地网及接地系统等。
在变电站建设时，我们按照GB50057-94《建筑物防雷设计规范》即可满足外部防护的要求。
内部防护是减少被保护空间雷电流的电磁影响的措施，目的是降低由雷电流引起的电位差。
只有包含完整的外部防雷设施和内部等电位连接，才能构成一个完善的雷电防护系统（如图1所示）。
雷电保护系统接闪器引下线地网外部屏蔽内部屏蔽防雷器等电位连接IEC1024，1312，61643，61644图1 雷电防护系统的构成那么概括的说，当今电子设备的防雷手段，主要采用分流、接地、屏蔽、等电位和过电压保护等方法。
a.分流利用避雷针、避雷带或避雷网等将雷电流沿引下线安全地流入大地，防止雷电直接击在建筑物和设备上。
b.屏蔽计算机系统所有的金属导线,包括电力电缆、通信电缆和信号线均采用屏蔽线或穿金属管屏蔽，在机房建设中，利用建筑物钢筋网和其他金属材料，使机房形成一个屏蔽笼。
用以防止外来电磁波（含雷电的电磁波和静电感应）干扰机房内设备。
c.等电位连接将机房内所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接。
d.接地在计算机网络系统中，为保证其稳定可靠的工作、保护计算机网络设备和人身安全，解决环境电磁干扰及静电危害，需要一个良好的接地系统。
接地和等电位连接方式。
所有引入和引出被保护空间的电源线和通信线路，或其他导体都要进行等电位连接，依据IEC51312-1说明，等电位连接的目的，在于减小保护区间内各金属部件和各系统之间的电位差。
对（如金属支架、金属机柜等）需要采用导线进行等电位连接，对于带电金属体（如动力电缆等）需要采用防雷器做等电位连接。
以下就是依据有关标准的要求，针对电力变电站的结构特点而设计的解决方案：3.1接地根据IEC标准及国标、行标的要求，目前大部分的建筑均采用联合接地，因此，在对变电站的接地系统进行设计施工时，如无特殊要求，建议采用联合接地的方式。
接地电阻要求小于0.5Ω。
3.2室内等电位连接一般来说，变电所低压用电系统所占的面积不是很大，因此可以采用4 x 40mm扁铜带沿机房墙壁0.5m处布放成环状作为工作地接地环，每根扁铜带需要用膨胀螺钉架空5—10cm 铺设在地面上。
此接地环要用4 x 40mm扁铜带或扁钢与直流接地引下线作焊接处理。
站内的设备的接地线以最短的方式，直接连接到环状工作地接地环上。
防静电地板的金属支架和静电地板下的线桥都应直接连接到环状工作地接地环上。
室内的等电位连接见工程图CSZY-SNJD。
3.3 通过防雷器建立等电位连接3.3.1 交流电源的防雷电源部分采用三级防雷。
变电站的站用电源一般是通过两台站用变，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，因此，第一级防雷器必需能够抵挡该雷电流带来的能量。
建议在主控室1#、2#交流屏输出侧各安装一套V100-B（385V AC）三相电源防雷箱，从三相电源进线侧引线至V100-B/T上安装。
其最大通流量可达到100KA（8/20us），可将大部分的雷电流泄放入地。
第二级电源防雷器采用OBO V20-C/4 C级电源防雷器，并联安装在变电所主控楼内独立的二次交流屏各段母线、充电机屏的交流输入侧，各安装一套，最大放电电流可达40KA （8/20us），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。
并且防雷器前要串联3PCS 32A的后备空气开关。
第三级电源防雷器采用OBO V20-C/2单相交流防雷器，安装于远动屏、后台、小电流接地屏等的交流电源输入端，对远动屏、及后台设备提供足够的保护。
另外，由于远动屏、后台等处设置了大量的远动机、服务器、光端机等精密设备，为提高此类设备的安全指标，建议在这类设备的前端加装精细保护防雷器，建议采用OBO CNS 3-D-PRC，将浪涌过电压进一步限制在设备允许的范围内。
3.3.2 直流电源的防雷电力系统中的直流电源部分由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成。
它的作用是：正常时为变电站内的断路器提供合闸直流电源；故障时，当变电站用电中断的情况下为继电保护及自动装置、断路器跳闸与合闸、载波通信等提供工作直流电源。
它的正常与否直接影响电力系统的安全可靠运行。
因此，必须对站内直流电源系统设计完善的雷电防护，避免雷电过电压造成直流电源设备的损坏。
根据广东电网公司变电站二次设备防雷规范的要求，防雷器应该安装在不同防雷区域的交接处，所以，在设计直流电源系统的防雷措施，主要是考虑在1#、2#直流配电屏、通信室直流屏等设备KM、HM母线端安装C级直流电源防雷器，由于KM与HM共用负极端，因此，防雷器型号可以选择OBO V20-C/3+V20-C/2，对KM、HM母线提供正极对地、负极对地、正极对负极的保护。
避免雷电过电压通过直流电源线路侵害设备。
另外，对直流屏48V电源输出端需要配置直流防雷器，型号为OBO V20-C/3-PH-75V.3.3.3 信号线路防雷（1）载波线路防雷变电站信号系统的防雷，主要是针对远动通道（RTU）的传输线路进行雷电防护，目前在各种变电站的远动系统中，传输的媒介包括载波、音频电缆、光纤等。
因此，对通道的防雷，必须根据现场的特点分别进行防护。
根据载波设备接口类型的不同选择不同的防雷器，在远动屏至通道的两个Modem输入端配置信号线防雷器，在此可以选择OBO FLD12/2..（2）远动通信线路的防雷从控制室远动屏至通信屏的通信，主要是通过语音信号线或RS232信号线，所以应根据现场的实际情况配置不同的防雷器，若采用语音信号线，则应配置OBO FLD12/2，若采用RS232接口，则应该配置OBO SD09-V24T/09.从远动屏至其他屏柜的通信线路，如至GPS设备、小电流接地屏、测控屏等的通信端口，应在远动机的RS232接口处设置防雷器，型号为OBO SD09-V24T/09.（3）通信线路的防雷从10KV 小室到控制室的通信线路（如RS232、RS485、CAN 总线等），应在两端相应屏柜处安装通信线路防雷器，避免线路上感应的过电压窜入设备内部。
型号为若为RJ45接口，应配置型号为RJ45S-E100/4-F ，若采用CON 网或LAN 网连接，则型号为FLD12..（4）录音电话线路的防雷在录音电话线路上，应配置信号线防雷器，型号为OBO RJ45-TELE/4-F.3.3.4 GPS 时钟天馈线的防雷GPS 时钟设备内部存在大量的精密电子元器件，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GPS 时钟天馈线输入端，配置OBO DS-BNC 天馈线防雷器，可以有效阻止浪涌过电压通过天馈线系统侵入时钟设备内部，保证设备的正常运行。
DS －BNC 是专用于高频天馈线上的防雷器。
由于具有高通流能力，可适用于0-2区域的防雷器保护。
内部采用附加电容很低的防雷器件和低的插入损耗，可应用于最高2.5GHZ 频率的传输馈线。
3.3.5 “五防”到“监控”系统通讯端口防护综合自动化站中，“五防”系统与“监控”系统通过一个标准RS232接口实现通信，雷电过电压可能在此线路上感应出浪涌过电压，造成设备端口的损坏，因此，需要在其端口处配置OBO SD09-V24/9。
3.3.6 PT回路防雷方案PT回路的线电压一般为100V，换算为相电压U＝100/1.732=57.7V。