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

二次系统防雷

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。

浅谈电力系统自动化防雷措施

浅谈电力系统自动化防雷措施发表时间：2018-05-14T15:56:18.500Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：李一兵 [导读] 摘要：电力系统容量在不断的增加，同时自动化水平也在不断的提高，电力系统普遍使用了一些计算机、RTU 和其他微电子设备来进行工作。（国网山东龙口市供电公司山东龙口 265701）摘要：电力系统容量在不断的增加，同时自动化水平也在不断的提高，电力系统普遍使用了一些计算机、RTU 和其他微电子设备来进行工作。但是在雷雨季节，一些电力局调度大楼和电力局所属自动化显示系统、通信联络系统（Modem、载波机、程控交换机等）等通常会因为受到雷击而受到损坏，直接和间接经济损失都是非常大的。虽然有些电力调度自动化系统使用了一些防雷措施，但是还是频繁的出现雷害事故，因此笔者针对上述问题进行一个综合的分析。关键词：电力系统；自动化；防雷；措施 1 雷击产生的原因雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。当雷电放电路径不经过防雷保护装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，其次是在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，附近的导体中就会产生很高的感生电动势，在电路中形成电磁感应，感应雷沿导体传播，损坏电路中的设备或设备中的器件。信息系统中系统接口多，线路长，给感应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境，而信息系统设备随着科技的发展，集成度越来越高，抗过电压能力越来越差，极易受感应雷的袭击，并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件，所以更不能掉以轻心，感应雷可以来自云中放电，也可以来自对地雷击。而信息系统与外界连接有各种长距离电缆可在更大范围内产生感应雷，并沿电缆传入信息系统。所以防感应雷是电力系统特别是微电子技术应用比较广泛的变电站综合自动化系统内，因而信息系统防雷是电力系统保证安全的重点。 2 电力系统雷击防护器的工作原理电力系统目前的防雷器多采用两种工作方式：开路方式与短路方式。开路方式是指在防雷器遇到瞬间过电压时开路从而隔离设备，如隔离变压器、电感器、光隔离器类防雷器便是采用此种原理。短路方式是指在防雷器遇到瞬间过电压时对地短路使雷电流导入大地，从而保护电子设备。由于短路方式防雷器本身承受反压低，设备经济简单，所以应用比较广泛。其保护原理,短路方式防雷器多为一个或几个功能模块的组合，由于各个模块对雷击防护性能有一些区别，所以在选择避雷器时最好有所了解。其中抑制二极管及限流电阻模块可精密控压，但泄流较小；压敏电阻模块启动电压低、启动快，但同样泄流小，过载能力低；气体放电管模块泄流大，但启动电压较高。此外为防止较大过电压冲击。 3 微电子器件耐冲击水平与TVS管特性微电子器件中 TTL 数字电路的抗冲击能力最弱，10V、30ns 脉宽的冲击电压可使TTL电路损坏；雷电流产生的磁场达 0.07 × 104T 时可使微电子器件误动，无电磁异蔽时即使雷电流通道远在 1km 处，也可能使微电子设备误动。为使微电子器件遇雷击时不致损坏，有效的办法是选用新型保护器件——TVS 管。 TVS 管即瞬态电压抑制器。当其两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以 10-12s 量级的速度，将两级间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值（一般小于 2 倍额定工作电压），有效的保护电子电路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的破坏。 TVS 管的正向特性与普通二级管相同，反向特性为典型的 PN 结雪崩器件。在瞬态脉冲电流的作用下，流过 TVS 管的电流，由原来的反向漏电流 ID 上升到 IR（25℃下，IR = 1mA ）时，其两极呈现的电压由额定反向关断电压Uoff 上升到击穿电压 UBR，TVS管被击穿。随着峰值脉冲电流的出现，流过TVS 管的电流达到峰值脉冲电流 Ipp，其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压 Uc 以下；其后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS管两极电压不断下降，最后恢复到起始状态。这就是 TVS 管抑制出现的浪涌脉冲功率，保护电子元件的过程。 TVS 管的显著特点为：响应速度快（10-12s 级）、瞬时吸收功率大（数千瓦）、漏电流小（10-9A 级）、击穿电压偏差小（± 5％UBR 与± 10％UBR 两种）、箝位电压较易控制（箝位电压 Uc 与击穿电压 UBR 之比为 1～1.4）、体积小等。它对保护装置免遭静电、雷电、操作过电压、断路器电弧重燃等各种电磁波干扰十分有效，可有效地抑制共模、差模干扰，是微电子设备过电压保护的首选器件。 4 接地电阻与屏蔽 4.1 接地良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。因此，在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。通信调度综合楼的通信站应与用一楼内的动力装置共用接地网并尽可能与防雷接地网直接相连。通信机房内应敷设均压带并围绕机房敷设环行接地母线。在电力调度通信综合楼内，需另设接地网的特殊设备，其接地网与大楼主地网之间可通过击穿保险器或放电器连接，以保证正常时隔离，雷击时均衡电位。接地的其他方面均应严格按有关规程办理。 4.2 屏蔽屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减施加在计算机等设备上的电磁干扰或过电压所产生的巨大能量。对计算机系统来说具体可分为建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆包含管道的屏蔽。建筑物的屏蔽可利用建筑物钢筋、金属构架、金属门窗、地板等均相互焊接或可靠连接在一起，形成一个法拉第笼保护，并通过接地网可靠的电气连结，形成初级屏蔽网。设备的屏蔽应该对计算机设备耐电压能力进行严格且严密的调查，按IEC划分的防雷区（LPZ）施行多级屏蔽。在此强调二点注意事项。其一是屏蔽管线的接地，一般要求入户线采用地下电缆入户，其电缆金属护层，在前后两端做良好接地。测量结果表明，电线电缆屏蔽层一端接地时可将高频干扰电压降低一个数量级，两端接地时可降低两个数量级。其二是使用金属丝编制网屏蔽电缆，因其重量轻，使用方便而被广泛应用，但是在电磁波频率较高时，其波

常用的防雷典型电路

防雷器基本电路图目录一、交流电源防雷器（一）单相并联式防雷器（电路一～电路三） 1～3（二）三相并联式防雷器（电路一～电路三）4～6（三）单相串联式防雷器（通用安全保护电路）7（四）三相串联式防雷器（通用安全保护电路）8二、通信机房用直流电源防雷器（一）并联式防雷器 1、正极接地（–48V）直流电源 9 2、负极接地（＋24V）直流电源 10 3、正负对称（±110V）直流电源 11 （二）串联式防雷器 1、正极接地（–48V）直流电源 12 2、负极接地（＋24V）直流电源 13 3、正负对称（±110V）直流电源 14 三、通用二级信号防雷器（一）双绞线型信号电路通用电路一～通用电路五 15～19 （二）同轴线型信号电路（1）外导体接地电路（通用电路一～通用电路三） 20～22 （2）外导体不接地电路（通用电路一～通用电路二） 23～24 （三）提高传输频率/速率的方法25

四、小功率电源变压器或开关电源保护电路（电路一～电路三） 26～28 五、通讯电子设备的保护电路（电路一～电路三）29～31 六、直流电源与信号同传的保护电路32 七、信号电路的双重二级保护方式33 八、检测/控制电路的保护（接地、不接地）34～35 九、单级信号防雷器 1、只用玻璃放电管的保护电路 36 2、只用半导体过压保护器的保护电路 37 3、只用TVS管的保护电路 38 4、复合单级保护电路 39 十、天馈防雷器 1、单级电路天馈防雷器 40 2、二级电路天馈防雷器 41 3、三级电路天馈防雷器 42 十一、防静电保护器 43

（一）单相并联式防雷器电路一：最简单的电路 600V。当要求的通流容量≤3KA时，可以用玻璃放电管代替。 4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。

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 (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 112 2.03-2007） 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GB18802.1-2002 9. 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

浅谈电力系统防雷

浅谈电力系统防雷摘要：电力生产发，送，变，用的同时性，决定了它每一个过程重要性。电力系统要通过设计、组织，以使电力能够可靠、经济地送到用户。对供电系统最大的威胁就是雷击引起的短路故障、接地故障，它会给系统带来巨大的破坏作用，因此我们必须采取措施来防范它。对于一个大电网，雷击引起故障发生的几率和雷电带来的扰动是相当大的，如果没有防雷的保护装置，电网是不允许运行的。这就是防雷技术在实际应用中的重要程度。正确安装避雷保护装置的必要性是显而易见的。但在系统复杂的内部连接和易发雷电区域关系致使很难检查正确与否。因此有必要采取校验手段。防雷的保护装置是分区域布置的，这样整个电力系统都得到了保护，而不存在保护死区。本论文较好的介绍了对雷电的产生基本理论知识，针对雷电的基本特征，分析原始资料，充分保证电力系统安全稳定运行，实现了对防雷技术改革的目的、要求及措施，提出有益的建议，使每个电力职工增强电力设施的安全保护意识。关键词：雷电防雷技术接地保护浪涌电压绪论雷电产生的原因近年来，随着电子技术的飞速发展，自动控制系统在电力生产各个方面的使用越来越广，电力职工在受益于微电子技术的极大方便的同时，也受到其一旦损坏就损失巨大的困扰。实际上，在电力系统增加自动控制系统的时候，对自动控制系统的安全防雷意识相对淡薄，一旦有雷电波侵入，设备损坏一般是巨大的，有的甚至使整个系统瘫痪，造成无可挽回的损失。雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。一直以来，致力于电力生产和电力设备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索，对雷电的危害采取了一定的预防措施，有效地降低了雷害。雷电产生的原因是大气中的放电现象。在大气层中，云层间或云和地之间的电位差增大达到一定程度时，即发生猛烈放电现象（闪电）。可见，雷电的产生首先与大气层中的云有关，如层积云、雨层云、积云、积雨云等，最重要的则是积雨云，气象专业书中讲的积雨云就是指雷雨云。在积雨云的生成与发展的同时，云体会带有大量电荷，一般云体上部带正电荷，中部和下部带负电荷，底部又有一部分带正电荷。当浓积云发展到积雨云阶段，其中有的区域电位梯度大到每厘米几千伏特，甚至上万伏特时，才会有闪电发生。每次放电时的电流强度平均有 2万安培左右，放电时间很短，总的持续时间一般为0.2秒；个别的可达1.5秒。闪电有枝状、球状、片状、条状等多种形状，但经常见到的是枝状闪电，其平均长度是2-3公里，也有可达20-30公里的。在闪电的同时，放电的路径上空气的温度瞬息间可以增高几万度，空气因急剧增热而膨胀就会引起空气的剧烈振动、冲击、爆炸，产生强烈的雷鸣（打雷），亦称雷暴。由于光速比声速快，故先见闪电，后闻雷声。雷暴在气象学里，分锋面雷暴、气团雷暴、对流性雷暴、平流性雷暴。当雷电放电路径不经过防雷保护装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，其次是在雷云放电时，

变电站二次系统防雷介绍

变电站二次系统防雷介绍一、二次系统防雷的意义变电站二次系统指变电站内保护设备、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。二次系统集中了变电站自动化监控管理的重要设备, 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。近年来，随着现代电子技术的不断发展，微机保护和自动化设备在电力系统中得到大量的应用，调度通讯、网络等信息设备越来越多，规模越来越大，一方面自动化系统、计算机网络、通讯系统等设备核心元件耐过电压、过电流和抗雷电电磁脉冲的能力越来越差，敏感性提高；另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更易遭受雷电波侵入，致使雷电灾害频繁发生，影响二次系统正常运行，特别是雷电多发区，轻者导致设备损坏、性能下降，重者造成系统瘫痪。变电站二次系统遭受雷击的事例及原因分析如下： 1、重避雷轻接地事故过程：2008 年7月11日，威海辖属石岛某35kV变电站1#避雷针遭雷击后，其附近电缆沟内二次电缆起火，导致保护装置完全失灵，造成灾难性的事故。事故分析：我们通常所说的避雷针并不能起到躲避雷击的作用，相反称之为引雷针或接闪器似乎更恰当。它只是把周围强大的雷电能量泄放到大地，起到引雷入地的作用，从而避免周围被保护设备遭到损害。当避雷针遭雷击后，强大的雷电流沿避雷针和接地引下线进入变电站的接地网，再经接地网流入大地时，造成接地网的局部电位迅速

升高。如果该接地网的接地电阻太大，局部电位升高超过一定数值时，就会对附近电缆沟内的电缆产生反击或旁侧闪击，引起电缆着火，造成灾难性的事故。 2、重直击雷轻感应雷事故过程：2012年7月，汾西矿业集团某110kV变电站在雷电活动时造成该站综合自动化插件损坏，并使35kV开关误动。事故分析：变电站内的通讯、自动化控制系统的损坏大都是由感应雷造成的。当雷电活动时其周围的磁场发生强烈的变化，雷电所形成的强电场会以静电感应的方式在附近的导体上感应出很高的感应电压，而计算机等电子器件又是对干扰非常敏感的元件，因此极易造成微机保护和综合自动化系统模块损坏，或者导致微机保护误动或拒动。 3、重高压设备轻弱电系统事故过程：2012年9月，同煤浙能集团某煤矿办公楼10kV变电所遭雷击，高压设备安然无恙，保护装置电源模块损坏。事故分析：雷电活动时，雷电波沿10kV线路侵入到10kV母线，再经过10kV所用交变电磁耦合，闯入低压出线。由于雷电波的电压、能量极高，虽然经过10kV线路避雷器、母线避雷器和所用交变避雷器三级削锋和所用交变低压出线的平波作用，电压幅值大大降低，但雷电波仍以高幅值、尖脉冲的形式，瞬间加到低压电源系统。由于大多数变电站在低压电源系统没有过电压保护措施，雷电过电压得不到有效抑制，因而在低压电源系统中绝缘薄弱处造成击穿。相对于二次系统的快速发展，二次系统的的雷击防护工作还存在不少认识误区，还有很多需要完善的地方。在这种环境下，更凸显出变电站二次设备雷击防护工作的必要性和重要性。二、雷电入侵二次系统途径

电力系统防雷保护分析-

摘要随着现代电子技术的不断发展，各种高、精、尖的电子设备不断推广和普及应用，计算机网络系统也广泛应用于电力、政府机关、学校、交通、公安、银行、证券、邮政等企事业单位中，由于这些网络系统的电子设备内部结构的高度集成化，耐过电压、耐过电流的水平极低、抗雷击能力，避雷针对这些电子设备的保护也无能为力，因而极易遭受雷电流的冲击而损坏，轻者使终端计算机和通信接口设备损坏、通信中断、各种信息无法传递；重者使网络主机损坏，致使网络瘫痪，工作无法进行，甚至会导I T管理员或在办公的其他工作人员因雷击而身亡。因此，为了使计算机网络系统正常运作，防止雷击而带惨重损失，有必要对计算网络系统进行综合雷电浪涌防护措施，除了要安装良好的避雷针、避雷器，还必须在电源系统、信号系统进行可靠、有效的防护工作，并具备可靠的接地装置。关键词：计算机网络系统；高度集成化；避雷针；可靠的接地装置

目录一、防雷保护的目的和意义 (1) 二、雷电危害及分类 (1) （一）雷电危害 (1) （二）雷击原因分析 (5) 三、发电厂及和变电所的防雷保护 (8) （一）发电厂、变电所的直击雷保护 (8) （二）变电所的进线段保护 (9) （三）变压器防雷保护的几个具体问题 (10) 四、气体绝缘变电站的防雷保护发电厂及和变电所的防雷保护 (11) （一）GIS变电站防雷保护 (11) （二）110kV 及以上进线无电缆的GIS变电所 (11) （三）110kV 及以上进线有电缆的GIS变电所..............................................12 五、结语...................................................................................................................... 12 参考文献. (13)

电力系统的安全防雷参考文本

电力系统的安全防雷参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

电力系统的安全防雷参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。近年来，随着电子技术的飞速发展，自动控制系统在电力生产各个方面的使用越来越广，电力职工在受益于微电子技术的极大方便的同时，也受到其一旦损坏就损失巨大的困扰。实际上，在电力系统增加自动控制系统的时候，对自动控制系统的安全防雷意识相对淡薄，一旦有雷电波侵入，设备损坏一般是巨大的，有的甚至使整个系统瘫痪，造成无可挽回的损失。一雷击产生的原因雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。一直以来，致力于电力生产和电力设备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索，对雷电的危害采取了一定的预防措施，有效地降低了雷害。

当雷电放电路径不经过防雷保护装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，其次是在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，附近的导体中就会产生很高的感生电动势，在电路中形成电磁感应，感应雷沿导体传播，损坏电路中的设备或设备中的器件。信息系统中系统接口多，线路长，给感应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境，而信息系统设备随着科技的发展，集成度越来越高，抗过电压能力越来越差，极易受感应雷的袭击，并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件，所以更不能掉以轻心，感应雷可以来自云中

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 (2) 二、防雷理论和设计依据 (3) 2.1 雷电对电气设备的影响 (3) 2.2 完善的雷电保护系统 (4) 2.3 防雷方案设计依据 (5) 三、变电所低压用电系统防雷接地方案 (6) 3.1外接地网 (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) 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 (8) 室内的等电位连接见工程图CSZY-SNJD (9) 变电所电源防雷器配置图CSZY-SPD (10) 五、技术说明 (11) V20－C/3+NPE-AS 声光报警 (16)

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 112 2.03-2007） 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GB18802.1-2002 9. 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）。

浅谈电力系统的安全防雷(新版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理）单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 浅谈电力系统的安全防雷(新版)

浅谈电力系统的安全防雷(新版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。近年来，随着电子技术的飞速发展，自动控制系统在电力生产各个方面的使用越来越广，电力职工在受益于微电子技术的极大方便的同时，也受到其一旦损坏就损失巨大的困扰。实际上，在电力系统增加自动控制系统的时候，对自动控制系统的安全防雷意识相对淡薄，一旦有雷电波侵入，设备损坏一般是巨大的，有的甚至使整个系统瘫痪，造成无可挽回的损失。 1雷击产生的原因雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。一直以来，致力于电力生产和电力设备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索，对雷电的危害采取了一定的预防措施，有效地降低了雷害。当雷电放电路径不经过防雷保护装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时，

广东电网公司变电站二次系统防雷接地规范

广东电网公司变电站二次系统防雷接地规范（摘录）

目录 1、术语和定义 (3) 2、SPD配置原则 (4) 2.1 电源系统的防雷接地 (4) 2.2 信号系统的防雷接地 (5) 3、SPD的选型技术要求 (6) 3.1 电源系统SPD的选型技术要求 (6) 3.1.1 工作环境条件 (6) 3.1.2 整体要求 (6) 3.1.3 最大持续工作电压 (7) 3.1.4 限制电压 (7) 3.1.5 响应时间 (7) 3.1.6 着火危险性和热稳定性 (7) 3.1.7 泄露电流 (7) 3.1.8 安装规范 (8) 3.2 信号系统SPD的选型技术要求 (8) 3.2.2 整体要求 (8) 3.2.3 传输特性要求 (9) 3.2.4 安全性能 (9) 3.2.5 安装规范 (9) 4、现场验收试验 (10) 4.1 现场验收试验应在产品现场安装完成后、准备投入运行前进行。 (10) 4.2 现场验收试验应包括但不仅限于以下内容： (10)

1、术语和定义 1.1 变电站二次系统指变电站内继电保护及安全自动装置、变电站自动化系统、GPS对时系统、通信系统、遥视系统、交直流电源系统等各种二次设备的总称。 1.2电涌保护器（Surge Protective Devices SPD）指通过限制瞬态过电压和泄放电涌电流来保护设备的一种装置，它至少包含有一个非线性元件。也称浪涌保护器。 1.3 电压限制型SPD(voltage limiting type SPD) 没有电涌时具有高阻抗，但是随着电涌电流和电压的上升，其阻抗将持续地减小的SPD。常用的非线性元件是：压敏电阻和抑制二极管。这类SPD有时也称作“箝位型SPD”。当出现电涌并达到或超过箝位值时，其阻抗将迅速地减少的SPD。 1.4 电压开关型SPD（voltage switching type SPD）在无电涌时呈高阻抗，有浪涌电压时能立即转变成低阻抗的SPD。电压开关型SPD常用的元件有：放电间隙、气体放电管、闸流管和三端双向可控硅开关元件。这类SPD有时也称作“短路型SPD”。 1.5 保护模式（modes of protection） SPD保护元件可以连接在相对相、相对地、相对中性线、中性线对地及其组合。这些连接方式称作保护模式。 1.6 退耦元件（decoupling elements）在被保护线路中并联接入多级SPD时，如果开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度小于10m；限压型SPD之间的线路长度小于5m时，为实现多级SPD之间的能量配合，消除盲点，应在SPD之间的线路上串接适当的电阻或电感，这些电阻或电感元件称为退耦元件。1.7 标称放电电流 (nominal discharge current In ) 流过SPD具有8/20μs波形的电流峰值，用于Ⅱ级试验的SPD分级以及Ⅰ级、Ⅱ级试验的SPD的预处理试验。 1.8 冲击电流（impulse current Iimp）它由电流峰值和电荷量确定。其试验应根据动作负载试验的程序进行，用于Ⅰ级试验的SPD分类试验。

变电站二次系统防雷措施研究

变电站二次系统防雷措施研究【摘要】本文简单概括了雷电的危害以及雷电对二次设备的主要入侵途径是电地位干扰、传导雷干扰和变电站附近落雷干扰三方面入侵途径，肯定了防雷的重要性。分别从变电站二次系统防雷的主要手段和变电站二次系统直击雷防护与感应雷防护两方面的防雷现状对变电站二次系统现状中防雷措施进行分析。根据现状提出改变二次系统的接地方式、安装电涌保护器、改变接地网电位分布以及完善二次系统的屏蔽等对二次系统防雷措施的建议，并作出了相关总结。【关键词】变电站二次系统防雷措施现状建议随着社会经济的发展，变电站在我国的地位逐渐上升。由于人类活动和社会经济对变电站供电的需求，变电站在近年来对二次系统不断改进，取得了不少建设性的成就。我国绝大多数电力企业变电站供电的质量的可靠性和供电的持续性已经得到了社会和人民的肯定，而对于二次系统运行安全问题等问题又回到了变电站正常运行中被关注的焦点。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问题的影响，变电站应该从其入侵途径入手，将防雷工作落到实处。 1 变电站二次系统防雷的重要性 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）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以及避雷器接地线引起的反击过电压造成的干扰。（2）传导雷干扰。传导雷干扰的主要方式是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。而当线路才换到中的过电压数值较低时，避雷器不动作。（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

变电站二次系统防雷措施的研究

变电站二次系统防雷措施的研究摘要：近年来,随着现代电子技术的不断发展, 微机保护和自动化设备在电力系统中得到大量的应用,调度通讯、网络等信息设备越来越多,规模越来越大,一方面自动化系统、计算机网络、通讯系统等设备核心元件耐过电压、过电流和抗雷电电磁脉冲的能力越来越差, 敏感性提高; 另一方面由于信号来源路径增多, 系统较以前更易遭受雷电波侵入,致使雷电灾害频繁发生,影响二次系统正常运行, 特别是雷电多发区,轻者导致设备损坏、性能下降,重者造成系统瘫痪。关键词：变电站；二次系统；防雷；微机；系统前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。相对于二次系统的快速发展, 二次系统的的雷击防护工作还存在不少认识误区, 还有很多需要完善的地方。在这种环境下, 更凸显出变电站二次设备雷击防护工作的必要性和重要性。一、雷击过电压入侵变电站二次系统的主要途径 1 配电线路对于配电线路引入的雷电过电压雷电波通常是通过变电站临近的线路侵入母线,再经过变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合,进入低压出线,途中经过了线路避雷器、母线避雷器等多级削峰,再经过变压器低压出线的平波作用,电压幅值大为下降。但由于雷电波的波峰幅值和能量很大, 虽然雷电波在经过上述避雷器后,大部分能量得以消除, 但仍有部分雷电波以幅值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,加到变电站内所有的380V交流回路中，220V等直流回路因进出高压场等原因也是引入雷电的主要线路。 2 通信线路引入雷击目前, 变电站二次系统采用了多种多样的通信线路进行同一系统内设备与设备之间、系统与系统之间的连接。导体型通信线路感应到雷电后, 雷击过电压直接传到设备, 该过电压轻则使设备加速老化, 重则直接将设备损坏。对于电力系统来讲,电话音频与MODEM连接线、RS485、RJ45网线、FDK/CAN现场总线、LON WORKs、GPS及微波载波等馈线等都是引入雷电的通信线路。因目前远距离多采用光纤传输, 所以以上大部分通信线路主要是在室内被其他线路上的过电压感应。 3 雷电电磁场上述两条途径是有形的看得到的途径,而电磁场是空间传播看不到的东西, 这里的雷电电磁场是指雷击引起的室内的电磁场, 主要集中在电缆沟、布线层及电缆井内。该电磁场使室内的线路感应到过电压, 该过电压直接传到设备, 进出高压场地的各种线路(如交流采样、开关量回路等）都是雷电电磁场的产生源。 4 地电位反击对于电力系统来讲, 因采用共用接地方式,不存在地与地之间反击, 但地电位因雷击抬高时使得设备接地线对设备其他外接线之间可能产生能损坏设备的电位差。二、变电站二次系统防雷的一般措施

浅析电力系统防雷保护措施及意义

浅析电力系统防雷保护措施及意义摘要人类对雷电采取防护措施，最早可追溯到12世纪。中国湖南现存的岳阳慈氏塔（约在1100年重建），自塔顶有6条铁链沿6个角下垂至地面上一定高度，可用来防止雷击损坏。有的古塔还将此类铁链沉入水井，实现良好接地。本文简要从雷电的形成，雷电对电力系统的破坏方面出发，简述了几种常用的避雷措施的应用以及避雷设施安装使用的必要性。关键词雷电危害;途径；防范措施；防线；微电子；接地；屏蔽目录前言 (2) 雷电的形成以及对电力系统的危害 (2) 普遍采用的防雷措施 (3) 微电子器件防雷措施 (6) 接地与屏蔽的应用 (7) 综合性防雷措施 (8) 结论 (9) 致谢 (9) 前言随着科技的发展，电力已成为最重要的资源之一，如何保证电力的供应对于国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义。雷电是一种雄伟壮观而又有点令人生畏的自然现象，它的危害体现在雷电的热效应、机械效应、过电压效应以及电磁效应，当它对大地产生放电时，便会造成巨大的破坏。我国是一个多自然灾害的国家，跟地理位置有着不可分割的关系，其中最为严重的是广东省以南的地区，惠州、深圳、东莞一带的雷电自然灾害已经达到世界之最，这些地方是由于大气层位置比较低所造成。因此，对输电线路加强防雷措施，不但可以减少由于雷电击中输电线路而引起的跳闸次数，还可以有效保护变电站内电气设备的安全运行，是维持电力系统持续、可靠供电的重要环节。一、雷电的形成以及对电力系统的危害云层与地之间的雷击放电，由一次或若干次单独的闪电组成，每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电，每次闪电之间大约相隔二十分之一秒的时间。大多数闪电电流在10，000至100，000安培的范围之间降落，其持续时间一般小于100微秒。供电系统内部由于大容量设备和变频设备等的使用，带来日益严重的内部浪涌问题。我们将其归结为瞬态过电压（TVS）的影响。任何用电设备都存在供电电源电压的允许范围。有时即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源或全部损坏。瞬态过电压（TVS）破坏作用就是这样。在我国的东莞夏季五月至八月之间，由于雷电对输电线路的破坏所带来的一系列相关的经济亏损就接近当季的GDP比例亏损度的百分之六，达到上千万的经济损失。由于我国的的输电线路分布广泛，而且大多数地处旷野，很容遭到雷击。当雷电击中电力线路时，雷电流需经过电力线路泄入大地。即使雷电没有击中电力线路，当雷击发生后，导线上感应的异号电荷失去束缚，向导线两则流动，这些电流通过线路侵入变电站或袭击电气设备，在设备上形成过电压。当过电压高于设备的额定雷电冲击耐受电压时，设备就会损坏。雷击对地闪电可能以两种途径作用在供电系统上： 1.直接雷击：雷电放电直接击中电力系统的部件，注入很大的脉冲电流。发生的概率相对较低。 2. 间接雷击：雷电放电击中设备附近的大地，在电力线上感应中等程度的电流和电压。内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关：供电系统内

浅谈RS485总线防雷保护

总线防雷保护防雷保护浅谈RS485总线 RS485作为最为最常用的电表通讯方式之一，其具有的噪声抑制性能高、信令速率高、可以在一个单独的总线上实现多节点以及能够使用的收发器品种多等优点，已经越来越得到使用与肯定。但是伴随着使用频率的增高，其遇到的问题也日益增加。例如，日常生活中雷电和静电干扰已经成为485通信总线在实际工程经常遇到的问题。雷电能够使各种通信总线构成的系统遭到严重的毁坏, 静电电磁干扰也严重地影响通信总线的数据传输质量。故如何对芯片以及总线进行有效的保护，是摆在每一个使用者面前的一个问题。在这里，瞬雷电子主要介绍485在电表中的防雷保护及方案。雷击过压防护的必要性一.雷击过压防护的必要性 RS-485接口带电拔插和抖动都会引起电压的剧烈变化，都会使芯片损坏，而RS485总线实行长距离传输(1200米以上)，而且其传输线通常暴露于户外，因此极易因为雷击等原因引入过电压。而RS485收发器工作电压较低（5V 左右），其本身耐压也非常低（-7V~+12V），一旦过压引入，就会击穿损坏。在有强烈的浪涌能量出现时，甚至可以看到收发器爆裂，线路板焦糊的现象。防雷保护器的基本要求二.防雷保护器的基本要求在正常运行时,雷电保护器的接入应不影响信号的正常传输,雷电保护器的对地阻抗应非常大,串连在电路中的阻抗应非常小，在雷电袭击通信总线时,雷电保护器应发挥良好的电压钳位作用，其钳位电压应低于后端控制芯片或其它电器件的耐受电压水平。在抑制雷电袭击过程中,雷电保护器自身应完好无损，雷电保护器对雷电袭击应具有足够快的响应速度。讯保护方案通讯保护方案三.RS485 RS485通 a.原理图以上为RS485总线的两级防护电路图。当雷击发生时，感应过电压由两端引入，GDT做一级防护，此时过电压被大大削弱到数百伏左右，再经过PPTC限浪,TVS做二次限压，使到后端电路的电压被箝制在8V左右，从而实现对后端电路的保护。TVS2/3做共模保护，TVS1做差模保护。 b.保护等级可通过IEC61000-4-5,4级标准: 1.2/50us 4KV 10/700us 6KV 8/20us 2KA C.器件选择贴片（SMD）: GDT: 3SPC090F