高山发射台电源及设备的防雷与实践

满足对重要负荷的不间断供电需求。

一方面，微网能够满足特定用户的电能质量需求。

随着当前用电设备数字化程度的提高，其对电能质量也越来越敏感，电能质量问题可以导致终端系统故障甚至瘫痪，对社会经济发展带来重大损失；另一方面，微网能够实时监测主电网的运行状态，在主电网故障时迅速从公共连接点解列平滑切换到离网运行状态，从而保证内部重要负荷的供电不受影响。

因此，微网在满足特定用户对电能质量和供电可靠性要求方面具备一定的适用性。

3结语
通过上述分析可以发现，微网是一种由分布式发电、储能和负荷共同组成的低压系统，其电源结构以清洁能源为主，可实现能源的高效利用，具有可并离网自治运行、平滑切换、友好接入主电网、提高用户供电可靠性等优点。

在结构上，微网是智能配电网的子系统，是智能配电网安全防御体系的重要组成部分；在应用上，微网是智能配电网部分功能的实现载体，它通过先进技术的应用，满足分布式可再生电源友好接入配电网，以满足用户对电能质量和供电可靠性的特殊要求。

目前，微网尚处于研究与试点摸索阶段，其技术尚不够成熟，因此亟需加快微网关键技术和装备研究，建立健全
微网技术标准体系。

［参考文献］
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［４］余贻鑫．智能电网的技术组成和实现顺序［Ｊ］．南方电网技术，２００９（２）
［５］袁越，李振杰，冯宇，等．中国发展微网的目的、方向和前景［Ｊ］．电力系统自动化，２０１０（１）
收稿日期：2012－08－21
作者简介：邹永正（1963—），男，江苏南京人，工程师，主要从事分布式发电及微网技术研究工作。

0引言
随着全国广播电视无线覆盖工程设备的不断完善，各承担任务的发射台站都已进入正常的安全播出程序。

我台作为陕西省广播电视骨干发射台同样承担着无线覆盖的工程任务，然而我台建在海拔1362m的大东山上，属于自然环境比较恶劣的主落雷区，雷电灾害是我台安全播出工作的大敌。

为此，我们设计安装了防雷装备，经过实践证明效果很好，为安全播出提供了有力保障。

1雷电的分类及危害
雷电主要分为直击雷、感应雷、雷电波。

直击雷是带电聚积云层对外高压输电线路或低压配电线路直接放电所引起的雷电浪涌电流，其特点是所含能量很大，一般瞬间电压高达几万伏甚至几千万伏，瞬时电流可达几万安培甚至几千万安培。

巨大的瞬时能量可将电源配电中的继电器、交流接触器瞬间烧坏。

感应雷是两带电云层接近放电物体时，由于静电感应和电磁感应，雷电流向物体由先导放电发展到主导放电，在外供电线路上形成极高电压的浪涌电动势。

感应雷的破坏能量也是巨大的，这种破坏主要集中在电源部分，如变压器、整流滤波电路以及开关电路等。

雷电波是指输电架空线路遭雷击或发生感应雷时而产生的沿各个方向快速传播的高电位冲击波。

它与感应雷所产生的电势基本相同，危害也相似。

不同的是雷电侵入波在各个方向都传播，且无规律，对广播电视的播出环节极易造成干扰，严重时甚至会对电源终端造成破坏。

在高山转播台，雷电的侵入途径主要以直击雷和感应雷为多，平原广播电视设备多遭雷电波破坏。

2高压输电线及变压器的防雷措施
大东山电视转播台属于主落雷区，加上高压输电线路战线长、地形复杂，因此在历年雷雨时期经常被直击雷击中，感应雷也不在少数。

根据蔡振新老师的多布点防雷理论，我台在10kV 的高压输电线路中采用了多级防雷布点，效果很好。

具体接线如图1所示，图中避雷器b为氧化锌HY5WS—17／50避雷器。

为了防止雷电波对配电变压器的侵害，保证配电变压器的安全运行，我台对变压器也采用了防雷保护措施。

在配电变压器高压侧装一组氧化锌HY5WS—17／50避雷器。

SDJ7—79《电力设备过电压保护设计规程》规定：“配电变压器的电压高压侧一般采用避雷器保护。

避雷器的接地线和变压
高山发射台电源及设备的防雷与实践
党成玉
（安康电视转播台，陕西安康725000）
摘要：采用简明的设计理念以及容易操作的内外线施工方案，对雷电采取多级多布点的防雷措施，并通过高山台站的实践，证明防雷效果显著。

关键词：发射台；防雷电；高压线路；低压线路；配电柜；接地
Zonghe Yanjiu◆综合研究
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机电信息2012年第33期总第351期
图1高压线路接线图
变
压
器
b4
b3
b2
b1
器低压侧的中性点以及变压器的金属外壳三点应连接在一起接地。

”这也是DL／T620—1997《交流电气装置过电压保护和绝缘配合》推荐的防雷措施。

然而大量的运行经验表明，仅此保护方式是不够的，在雷电波作用下仍有变压器损坏的现象。

究其主要原因，是由于雷电波侵入变压器高压端绕组所引起的正、逆变换过电压造成的。

正、逆变换过电压产生的原理如下：（1）逆变换过电压。

当10kV端侵入雷电波引起避雷器动作时，在接地电阻上流过巨大的冲击电流，产生压降，这个压降作用在低压绕组的中性点上，使中性点电位升高，当低压线路较长时，低压线路就相当于波阻抗接地。

因此，在中性点电位的作用下，低压绕组流过较大的冲击电流，与三相绕组流过的冲击电流方向相同，大小相等，它们产生的磁通在高压绕组中按变比感应出数值相当高的脉冲电动势。

三相脉冲电动势方向相同，大小相等。

由于高压端绕组接成星形，且中性点不接地，因此在高压端绕组中，只有脉冲电动势，而无脉冲电流。

冲击电流只在低压绕组中流通，在高压绕组中没有对应的冲击电流与之平衡，所以低压绕组中的冲击电流全部成为激磁电流，产生很大的磁通，使高压侧感应很高的电动势。

由于高压侧电压受避雷器残压固定，这个感应电动势就沿绕组分布，在中性点幅值很大，导致中性点绝缘被击穿，同时层间和匝间的电位梯度也相应增大，很可能在其他部位发生层间的匝间绝缘被击穿。

这种过电压首先是高压进线侧有雷电波侵入引起，再由低压电磁感应至高压绕组，称之为逆变换。

（2）正变换过电压。

当雷电波由低压线路侵入时，变压器低压绕组就有冲击电流通过，这个冲击电流按变比在高压绕组上产生的感应电势使高压中性点电位大大提高而引起损坏。

鉴于以上理论分析，我们在高压侧跌落架后装配一组氧化物避雷器，并把避雷器的接地线和变压器低压侧的接地线分开接地，这样做是为了使高压避雷器单独接地、低压侧不装避雷器，低压侧中性点及金属外壳连在一起另外接地，各接地点保持一定的距离。

利用大地的衰减可基本上清除正、逆变换过电压，从而达到保护变压器及用电设施的目的。

3低压配电设备的防雷措施
对于低压供电系统中的浪涌引起的瞬时过电压，也应采取分级保护的方式进行保护，从低压电源入口开始逐步进行能量吸收，最终达到设备能够承受的电压。

在电源线路的各级分别安装SPD防雷器，并根据规范安装在设备电源前端，要求各SPD的连接导线应尽量做粗、做直、做短，长度应不超过0.5m。

其具体做法如下：
3.1主配电柜的防雷
由于低压配电柜输入端的雷电浪涌电流主要来自于变压器输出端，变压器高压端已采取了防雷措施，因此低压配电柜
输入端也就有残留的浪涌雷电流，在此情形下我们采用了一组SPD防雷器把残余的雷电流滤入大地，此处采用CLASSI级的电源防雷器，并安装于主配电柜主备电源闸后，接地线采用0.5mm 的铜带引到距其接点0.5m处，再用50m铜导线连接。

在此之前应当把接地等母线做好。

SPD的参数如表1所示，接线图如图2所示。

3.2设备防雷
（1）发射机稳压电源。

由于发射机电源前端都装有三相四线制的大功率稳压电源，再就是稳压电源前已经采取了低压防雷措施，所以到稳压电源前端的雷电流就小了一个级别，在此处接一组CLASSI级别的SPD防雷器加以保护。

（2）发射机。

发射机电源是由稳压器输出端接过来的，到达此处的雷电流更小，但为稳妥起见，在此处又加一组CLASSI级别的SPD防雷器。

3.3户外其他设备低压线路
我台原有两级生活用抽水站，此前都是架空线路，经常遭受雷击，水泵配电设备经常烧坏。

为此，我们采取架空线全部入地的措施，使用带铠甲的三相四线制铜线电缆，从根本上杜绝了低压线路雷电的侵入和破坏。

4结语
我台在高低压输电线路和用电设备上采用了多级多布点的防雷措施，经多年运行检验效果很好，真正起到了保障电台安全播出的作用。

但是，我们采取了多级多布点的防雷措施后，高压输电线路遭到雷击瞬间容易导致高压变电所高柜自动掉闸，纠其原因，可能是避雷器被雷电击穿瞬间接地所致，当然此问题的解决办法还有待于进一步研究。

［参考文献］
［１］邹浪．配电变压器防雷保护措施分析［Ｊ］．科技信息（科学教研），２００８（２１）
［２］宋剑白．配电变压器防雷措施的探讨［Ｊ］．煤炭技术，２００７（６）［３］沈宗怀．配电变压器防雷保护措施分析［Ｊ］．农村电气化，２００３（２）
收稿日期：2012－10－15
作者简介：党成玉（1957—），男，陕西渭南人，工程师，研究方向：发射机维护。

表1SPD参数
参数P
电压保护／kV 1.8
允许通过电流／kA30
最大通过电流／kA100
导线截面积／mm216
图2低压配电接线图
变压器
配
电
柜
SPD
160。