浅谈发电厂防雷保护措施

【 关键词 】 电力 系统 抗 雷击设备
浪涌保护器
安全运行
中图分类号 ： Ｍ ２ 文献标识码： 文章编号 ：０９— ０ ７ ２ １ ） ５— １５一Ｏ Ｔ６ Ｂ １０ ４ ６ （０ ０ ０ ０ ７ １
一
、
电 力 系统 防 雷 简 介
电力领域是防雷 、 接地产 品及工程的重点应用领域 ， 主要涉及发 电 、 输变电 、 电力通讯三大应用部分。围绕这 个领域 ， 国家 出台 了大量 的行 业标准 、 法规加 以要求和约束。 电厂作 为发 电环节 ， 对提 高电能质量起 着至关重要的作 用。发 电厂 内应用传统的防雷保护技术 ， 采用包括避 雷针 、 避雷器 和接地装 置等组 成的防护系统 ， 为电力设备的安全提供 比较完善的保护 。但 随着 以微 电 子为基础 、 以计算机为核心的现代通 信、 控制 、 测量技术 的推广应 用 ， 厂 内发 、 、 输 变生产环 节应用 了大 量的微电子设 备——包括计 算机数据 通 信、 终端设备 、 电话 等， 程控 以及实 时监 控系统 的温度 、 流量 、 力 传感 压 器、 二次仪器仪表均采用微机处理各种信号 ， 些通信 、 这 技术设 备的硬件 部分大多采用 Ｔ Ｌ Ｃ Ｍ Ｔ 或 Ｏ Ｓ集成电路 ， 其工作电压均较低 ， 对于温度 、 流 量、 压力等传感器更是 ｍ Ｙ级的弱信号； 由于系统传输距 离较 远， 传输线 较长 ， 因此遭 受感应雷击的机率也就 大大增加 ， 加之硬件 设备的工作 电 压较低 ， 抗雷击 的能力减弱 ， 为了保证各种电子设 备的安 全运行 ， 加装浪 涌保护器 卜 分必要 。浪涌保护器也可 以防护因功率设备投切 、 开关 动作 等引起的操作过 电压危害。
ＩＣ １０ ４— Ｅ ００— ４电气瞬态过程的防护试验方法 ＩＣ １０ ４— Ｅ ０ ０— ５浪涌防护试验方法 ＩＣ６ ３ ２—３１９ ．０第 ３部分电涌保护器（ Ｐ 的要求（ Ｅ １ １ ９６ ｔ Ｓ Ｄ） 草案） Ｋ ｌ １９ １ ９０过 电压 和 过 电 流 防 护 的原 则 Ｋ１ ９ ５远供系统 和线路 中继电器对 雷电和邻近电力 线路 引起的 ５１９ 干扰的防护
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１９ ） ９ ７
三 、 决方 案 解
电源部分 ： 在每一个 自动化控制机房的电源配电线路 均按有关标准 安装相应级别电源浪涌保护器 ， 并保证各级闯连接线 的长度 满足能量配 合的要求及电涌保护器接地 的可靠。同时直流 电源的正负极 间也应接 直流浪涌保护器进行保护 。我公司在技改时选择如下产 品型号 ： 根据电 源制式不同在金力 Ｊｓ 工 Ｐ系列 电源浪涌保护器中选取 。 通信接口部分： 通信楼内网络接 口 设备、 计算机控制终端、 交换机的 Ｃ Ｕ Ｐ 控制模块、 交换机及移动通信的控制终端。微机接口电路 、 设备测试盒、 交换
Ｄ／ ７ ９ Ｌ Ｔ５ — ４电力系统光纤通信运行管理规程 ４ Ｄ ／ ４ ９ Ｌ Ｔ５ ４— ４电力系统通信管理规程 作者简介 ：
胡 振 国（ ９ ３一） 男 ， 南 南 阳人 ， 程 师 ， 究 方 向 ： ｔ７ ， 河 工 研 电气 王 程 。
２ １ ０ 中 国 电子 商 务 ． １ ５ ０ ０・ ５ Ｉ ７
浅谈发 电厂防雷保护措施
胡振 国 大詹林州热电有 限责任公 司工程部 ４６ ６ ５５ １
【 摘
要】 电力领域是防雷 、 接地产品及 工程的重点应用领域 ， 主要涉及发电、 输变电、 电力通讯三大应用部分。 由于系统传输距 离较远 ， 传输线较
长， 因此 遭 受 感应 雷击 的机 率 也就 大大 增 加 ， 之 硬 件 设 备 的 工 作 电 压 较低 ， 雷 击的 能 力减 弱 ， 了保 证 各 种 电子 设 备 的安 全 运 行 ， 装 浪 涌 保 护 器 加 抗 为 加 十 分必 要 。 浪 涌保 护 器 也 可 以 防 护 因功 率 设 备投 切 、 关动 作 等 引 起 的操 作过 电压 危 害。 开
四 、 照 标 准 参
ＩＣ６ ３４— ４ ９ ７过 电 流保 护 Ｅ ０ ６ ４－ ３１７ ＩＣ６ ３４— ４ ３１７ Ｅ ０ ６ ４— ７ ９７过电流保护措施
ＩＣ６ ３ —５— ３ ９ ７过电压保护器件 Ｅ ０ ６ ４ ５ ４１９ ＩＣ６ ５ ６１ ６ 照电压保护划分电气和电子设备等级 Ｅ ０ ３ ９ 按 ７ ＩＣ６ ５ ６—１９ Ｅ ０ ３ ９ ２防止电击保护导则 （ 已等效为 国标 ： ／ １５ １２ ＣＢ Ｔ ２ ０ ．
（） ３ 通信机房外接 的音频电缆遭雷击 ， 通过音频 电缆 过电压侵 入机 房 Ｐ Ｍ等设备 ； Ｃ （） ４ 室外交流电源线遭雷击 ， 电鹾 侵入 电源 室 ， 过 通过 电源室 进一 步侵 入 通 信 设 备 ； （） ５ 避雷针 、 音频 电缆 、 交流电源线遭雷击后 ， 要经 过防雷装 置向大 地泄放雷电流， 从而会在周围形成强 大磁场， 这一磁场会 感应过 电疆而 侵入通信设备。 雷电活动是随机的 ， 因地理 、 它 气象 、 土质 、 地面环境的不 同而造成 的危害程度有所不 同。所 以， 要根据不 同场合 、 设备 ， 真分析雷击途径 认 的多种可能 ， 采用综合防雷手段。
二 、 电 的基 本 知 识 雷
Ｉ 雷 电 的特 点 ．
雷电主要是尘埃 、 晶等物质 在云层中翻滚运动 的时候 ， 过一些 冰 经 复杂过程使 这些物质分别带上 了正电荷与负 电荷 。带 负电荷的 云层向 下靠近地面时， 地面的凸出物 、 金属等会被感应出正电荷 ， 随着电场的逐 步增强 ， 雷云向下形成下行 先导， 场面的物体形成向上 闪流 ， 二者 相遇即 形成对地放 电。雷 电的主要特点是 冲击电流大 、 时间短 、 雷电流变 化梯 度大 、 冲击电压高 ， 其破坏性主要是 由于 层间或云与 大地 之间 以及 云与 空气 间的电位差达到一 定程度 （５ Ｖ ｅ ３ ｋ ／ｍ） ２ ｋ ／ ｍ一 ０ Ｖ ｅ 时所 发生 的猛 烈
放 电现 象 所 引起 的 。 ２ 雷电侵入发 电广通信机房 动测量系统以及监控系统等被霄击损坏的事故时 右发生； 另外， 移动通信基站、 微波站内的时管监控 、 遥信接【 、 ＿ 数据采集板等 】 设备也时有雷击损坏的事故发生。数字通信集成化技术的发展， 使得通信系 统对浪涌较为敏感电路的雷电承受能力进一步下降。在综合通信大楼内， 集 中＿交换机、 『 传输设备、 监控及网络设备 、 控制终端、 电源、 无线等系统 ， 各系 统之间的内部连接线路受雷电电磁场的感应， 将雷电浪涌传到系统之间的接 口电路中去， 对浪涌较为敏感的接口电路产生影响和冲击。在这些通信系统 的 口 接 上安装信号浪涌保护器， 可提高通信系统安全可靠性又具有更好的防 雷性能， 既经济又方便。 机电控制部 分： 控制机房内测 控单元及智能设备控制主机与电厂内 各发电机组 、 升降压部分 、 励磁控制单元 等机 电控制部分连接的 Ｒ ２２ Ｓ３ 、 Ｒ ４２ Ｒ ４ ５等工业控制信号传输线 的两端应安装 相应网络协议 及接 Ｓ ２ 、Ｓ ８ 口的信号浪涌保护器 。根据线路 的不同可直接安 装于线路上或设 备接 口上 ， 并尽可能地靠近被保护的设备 。 Ｐ Ｃ部分 ：Ｌ Ｌ Ｐ Ｃ系统宜采用鼹道 瞬态过 电压 保护 ； 一道为 电源线 第 进线外装设 备常用 的电源浪涌保 护器 ， 主要用于泄放沿线 进入的大幅值 电流 ， 为减少残压 ， 保护器的接线应力 求短接 ， 接在进 线箱相线 和 Ｐ Ｅ母 线之间 ； 第二道过 电压保护是在 ＰＥ 设备的电源 回路末端配电箱及通信 Ｉ 接 口外装设 浪涌保护器 ， 将雷电的残压和 由通信网络 可能感 应出的雷电 流消除。系统设备还必须可靠地 接地 ， 一般建筑 物要做到保护性 接地 ， 信号也要 功能性接地 ， 而现在国际上提出等电位连接和共 用接地系统只 用一个接地 ， 即建筑物接地 。它将 分开的导 电装置各部分用 电位连接导 体或浪涌保护器做等 电位连接 ， 以减少建筑物的金属构件 与设备之间由 雷电流产生的电位差 。 从而达到避 雷的目的 。 避雷针部分 ： 在厂 内保护厂 区设 备的避雷塔 上安装限流 型避雷针， 以衰减雷击泄放 电流时产生的电磁场强度 ， 达到减 小设备及线路 感应过
接地部分 ： 电厂对接地 的要 求十分严格 ， 发 为达 到阻值符 合要 求并 长期保持稳定、 避免频繁地进行维 护影响正常的发 、 供电工作的 目的 ， 同 时 由于发电厂的接地装置的等效面积都较大 ， 可有选择地 使用一定数量 的铜包钢接地极或 离子接地单 元替 代垂直接地 体 ， 传统 接地装置 结 与 合， 经济合理地解决发 电厂的接地问题 。
电压 的 目的 。
（ ） 电直击微波塔上 的避雷针（ １雷 或消雷器等其他 受雷 击装跫 ） 雷 ， 电流经铁塔 、 地网进入大地 ， 电位升高 ， 地 对设备反击致使设备损坏 ； （ ） 电经太馈线 引入机房 ， ２雷 经机房 人地， 同轴 电缆线 上主生感 应
电鹾 而 侵 入 微波 机 ；