變電站二次系統的防雷技術研究

潘義

摘 要：科技不斷的進步，自動化技術得以廣泛應用，變電站二次系統相關設備也逐步增加。雷電危害一直都是破壞變電站的利器，為此急需在一次防雷系統的基礎之上，進行二次系統的改革，全面提升防雷技術能力。本文針對于雷電的危害性，及風險性進行討論，并且對于二次防雷技術在變電站之中的應用進行分析。

關鍵詞：變電站；防雷；二次系統

隨著國家對于電力系統的需求增加，變電站相應的設備也進行繁雜的改變，例如通信、網絡、弱電電源設備增多，而這些設備對于雷擊防范技術不強，往往容易出現問題，近年來，這樣的問題頻發，造成的直接經濟損失巨大，為此，相關部門不僅要重視，為此，更應該通過二次系統有效解決防雷技術。

1 雷電對變電站產生的危害

傳導、直擊和感應雷是雷電的三大形式。它們產生的電壓一般為百萬伏，破壞能力強，對于變電站存在危害通過幾個方面進行論述。

（1）雷電通過電磁效應，直接擊穿電線絕緣外殼，從而引發了爆炸或火災的嚴重事故，直接造成嚴重的巨大的損失，以及人民生命的安全。

（2）機械效應是雷電的又一破壞力，對于電氣設備及建筑、電桿都可以直接毀掉，嚴重的直接引起爆炸及火災。

（3）閃絡放電可以燒壞絕緣體，進而出現停電或者火災事故，這種現象出現頻率極大。

2 變電站二次系統概述

二次系統中包括內保護設備、通信及監管系統、網絡系統與自動化裝置。監控、小電流接地選線、保護、錄波、遠傳等性能都是二次系統中的自動化監管系統的主要設備，這些設備在二次系統中對于調度起到巨大作用。性能越多，線路越繁雜，存在風險越大，當面臨雷擊，電壓通過雷云放電及電磁感應形成，并且快速通過信號及電源線通過各種方式直接破壞系統，從而造成巨大的風險。

3 二次系統遭遇雷擊的途徑

通過多年的實踐證明，雷電過電壓是導致二次系統嚴重破壞的重要原因，一般的雷電入侵路徑有以下三種方式。

（1）雷電通過信號線引入。信號線是變電站自化系統與外界聯系的媒介。通信線與機房終端設備連接，出現架空敷設的信號線是雷擊現象的最大概率。電纜出線長是通信線路的特點，而感應雷可以直接以信號及遠控系統電纜方式，會把二次系統集成電路芯片和通信端口的毀壞。

（2）雷電通過GPS 饋線導入。GPS饋線與其它設備連接，極易出現雷擊現象，電流可以直接通過GPS系統的饋線，破壞系統端口，造成巨大影響。

（3）雷擊通過電源直接破壞。雷電產生高壓，高壓通過電源線進入自化系統之中，電源模塊無法正常運行，在雷電電壓特別的高的時候，還會直接燒毀模塊及元器件。

4 二次系統防雷保護技術的應用

微波饋線、 網絡線、 微機監測設備和通信設備都是二次系統中的弱電設備，在嚴重的雷雨時節，這些弱項壞節急需加強保護措施。

4.1 接地和均壓

接地是目前二次系統設備中最有效的防雷保護措施。密集的接地網對于強雷擊現象，可以直接分流到大地之中。為此建立接地網十分有必要，當然也要考慮自身的經濟條件，在條件的允許范圍之內，選擇電阻率低的電網，這樣防雷效果更佳。

在同一室內一個層面安裝接地母線帶并且是四周封閉的，對于存放在室內的儀器、電纜、殼體、金屬、信號線外殼都是直接連接在接地母線上，通過這樣的方式固定連接，從而實現每一個接地點的電位相等，這就是均壓。

雷電所產生的電流巨大，當巨大的電流通過零電位時，電位快速增高，從而零電位極易產生閃絡放電現象，這種現象對于四周的易燃易爆物體十分敏感，時常會出現爆炸或者火災的現象。當然室內不能幸免，脈沖電磁場應勢而出，相關設備緊跟著出現感應電位，從而相關設備被破壞。規避這一現象可以通過等電位進行解決。

4.2 分流和隔離

分流是減少直接雷的有效措施。分流是指把接閃器所承受的電流通過多條接地引下線導向接地裝置，再分散到土地之中。分流的優勢之一就減少電磁場，減少接地線周圍的困擾。拉地引下線可以有效的規避雷電流對于弱電設備的破壞及影響。只有將建筑物頂樓裝配的設備外殼與主接地引下線進行合并，這樣的防雷效果最佳，從而有效規避了各種雷電破壞現象。為了減少設備遇到破壞，同時也要做好外殼設備的連接工作，不能出現串接的現象，這樣會讓雷擊電流直接影響到弱電設備。接地引下線應該以大面積為主，這樣我可以分散電流的效果， 為了起到高效的防雷作用，應該禁出現接地引下線斷裂、腐蝕、串有等現象。為此需要相關工作人員對于接地引下線及地網的檢測應及時，這樣才能快速發現問題并及時解決。電力高度綜合控制樓需要通過設備特殊的接地網設備，加強防雷作用。通過特殊的方式隔離通信線，這樣可有效的規避高低電位反擊現象。而變壓器、光電隔離是目前經常使用的隔離設備。

4.3 屏蔽

人工屏蔽箱、電纜、法拉第、盒都可以有效的屏蔽雷電在設備上的雷電電磁脈沖。接地處理是屏蔽外殼的重要要素。通過高頻電磁波濾波及電磁脈沖隔離裝備的隔離及過濾之后，信號線及電原線才能正常接入屏蔽室。假如沒有通過以上兩種設備，僅一根導線就能讓屏蔽裝置如同虛設。電位法拉第籠是有效降低雷電對二次系統的破壞，而形成有效的電位法位第籠還是需要把建筑鋼筋、通信室、金屬底板連接一線。當面臨著二次系統相應設備屏蔽要求高，那么通信室就需要通過設備六個面的金屬屏蔽網，建立環行接地母線并且進行平衡連接。

4.4 限幅

為了預防雷電破壞，還是需要全面了解有可能遇到破壞的端口安裝保護裝置。特別是在弱電端口進行多重防護裝備，從而有效化解雷電的沖擊力，有效的控制在電器的可承受范圍之內。雷擊及空間雷電感應電壓都有可能導致電源線路破壞。對于侵入波電壓對于變電站中的低電源線路的破壞，可能分級降流、防雷四級保護裝置、電源分層保護等方式進行防范及保護。也可以采用插排、單相流交流防雷器的方式，對電源進入弱電裝備之前，入侵波過電壓通過電源線路進行限制，

5 結語

總之，變電站設備眾多，對于耐過電壓不同設備存在差異，為此，為了全面確保變電站高效、安全的運轉，全方位的進行防雷設計是有必要的。減少二次系統的雷電破壞，以上幾大措施能很好的實現。當然防雷系統的檢測也十分重要，面面俱到，才能真正的減少雷電破壞。

參考文獻：

[1] 史輝.試論 110kV 變電站二次系統防雷設計[J].電源技術應用，2013；274（10）：48-49.

[2] 郭強，李建明，田志崗等.采用獨立地網的變電站二次系統防雷測試分析[J].四川電力技術，2012；15（2）：67-68.

[3] 唐林友.變電站二次系統防雷設計方案[J].廣東科技，2013；56（22）：16-17.endprint

摘 要：科技不斷的進步，自動化技術得以廣泛應用，變電站二次系統相關設備也逐步增加。雷電危害一直都是破壞變電站的利器，為此急需在一次防雷系統的基礎之上，進行二次系統的改革，全面提升防雷技術能力。本文針對于雷電的危害性，及風險性進行討論，并且對于二次防雷技術在變電站之中的應用進行分析。

關鍵詞：變電站；防雷；二次系統

隨著國家對于電力系統的需求增加，變電站相應的設備也進行繁雜的改變，例如通信、網絡、弱電電源設備增多，而這些設備對于雷擊防范技術不強，往往容易出現問題，近年來，這樣的問題頻發，造成的直接經濟損失巨大，為此，相關部門不僅要重視，為此，更應該通過二次系統有效解決防雷技術。

1 雷電對變電站產生的危害

傳導、直擊和感應雷是雷電的三大形式。它們產生的電壓一般為百萬伏，破壞能力強，對于變電站存在危害通過幾個方面進行論述。

（1）雷電通過電磁效應，直接擊穿電線絕緣外殼，從而引發了爆炸或火災的嚴重事故，直接造成嚴重的巨大的損失，以及人民生命的安全。

（2）機械效應是雷電的又一破壞力，對于電氣設備及建筑、電桿都可以直接毀掉，嚴重的直接引起爆炸及火災。

（3）閃絡放電可以燒壞絕緣體，進而出現停電或者火災事故，這種現象出現頻率極大。

2 變電站二次系統概述

二次系統中包括內保護設備、通信及監管系統、網絡系統與自動化裝置。監控、小電流接地選線、保護、錄波、遠傳等性能都是二次系統中的自動化監管系統的主要設備，這些設備在二次系統中對于調度起到巨大作用。性能越多，線路越繁雜，存在風險越大，當面臨雷擊，電壓通過雷云放電及電磁感應形成，并且快速通過信號及電源線通過各種方式直接破壞系統，從而造成巨大的風險。

3 二次系統遭遇雷擊的途徑

通過多年的實踐證明，雷電過電壓是導致二次系統嚴重破壞的重要原因，一般的雷電入侵路徑有以下三種方式。

（1）雷電通過信號線引入。信號線是變電站自化系統與外界聯系的媒介。通信線與機房終端設備連接，出現架空敷設的信號線是雷擊現象的最大概率。電纜出線長是通信線路的特點，而感應雷可以直接以信號及遠控系統電纜方式，會把二次系統集成電路芯片和通信端口的毀壞。

（2）雷電通過GPS 饋線導入。GPS饋線與其它設備連接，極易出現雷擊現象，電流可以直接通過GPS系統的饋線，破壞系統端口，造成巨大影響。

（3）雷擊通過電源直接破壞。雷電產生高壓，高壓通過電源線進入自化系統之中，電源模塊無法正常運行，在雷電電壓特別的高的時候，還會直接燒毀模塊及元器件。

4 二次系統防雷保護技術的應用

微波饋線、 網絡線、 微機監測設備和通信設備都是二次系統中的弱電設備，在嚴重的雷雨時節，這些弱項壞節急需加強保護措施。

4.1 接地和均壓

接地是目前二次系統設備中最有效的防雷保護措施。密集的接地網對于強雷擊現象，可以直接分流到大地之中。為此建立接地網十分有必要，當然也要考慮自身的經濟條件，在條件的允許范圍之內，選擇電阻率低的電網，這樣防雷效果更佳。

在同一室內一個層面安裝接地母線帶并且是四周封閉的，對于存放在室內的儀器、電纜、殼體、金屬、信號線外殼都是直接連接在接地母線上，通過這樣的方式固定連接，從而實現每一個接地點的電位相等，這就是均壓。

雷電所產生的電流巨大，當巨大的電流通過零電位時，電位快速增高，從而零電位極易產生閃絡放電現象，這種現象對于四周的易燃易爆物體十分敏感，時常會出現爆炸或者火災的現象。當然室內不能幸免，脈沖電磁場應勢而出，相關設備緊跟著出現感應電位，從而相關設備被破壞。規避這一現象可以通過等電位進行解決。

4.2 分流和隔離

分流是減少直接雷的有效措施。分流是指把接閃器所承受的電流通過多條接地引下線導向接地裝置，再分散到土地之中。分流的優勢之一就減少電磁場，減少接地線周圍的困擾。拉地引下線可以有效的規避雷電流對于弱電設備的破壞及影響。只有將建筑物頂樓裝配的設備外殼與主接地引下線進行合并，這樣的防雷效果最佳，從而有效規避了各種雷電破壞現象。為了減少設備遇到破壞，同時也要做好外殼設備的連接工作，不能出現串接的現象，這樣會讓雷擊電流直接影響到弱電設備。接地引下線應該以大面積為主，這樣我可以分散電流的效果， 為了起到高效的防雷作用，應該禁出現接地引下線斷裂、腐蝕、串有等現象。為此需要相關工作人員對于接地引下線及地網的檢測應及時，這樣才能快速發現問題并及時解決。電力高度綜合控制樓需要通過設備特殊的接地網設備，加強防雷作用。通過特殊的方式隔離通信線，這樣可有效的規避高低電位反擊現象。而變壓器、光電隔離是目前經常使用的隔離設備。

4.3 屏蔽

人工屏蔽箱、電纜、法拉第、盒都可以有效的屏蔽雷電在設備上的雷電電磁脈沖。接地處理是屏蔽外殼的重要要素。通過高頻電磁波濾波及電磁脈沖隔離裝備的隔離及過濾之后，信號線及電原線才能正常接入屏蔽室。假如沒有通過以上兩種設備，僅一根導線就能讓屏蔽裝置如同虛設。電位法拉第籠是有效降低雷電對二次系統的破壞，而形成有效的電位法位第籠還是需要把建筑鋼筋、通信室、金屬底板連接一線。當面臨著二次系統相應設備屏蔽要求高，那么通信室就需要通過設備六個面的金屬屏蔽網，建立環行接地母線并且進行平衡連接。

4.4 限幅

為了預防雷電破壞，還是需要全面了解有可能遇到破壞的端口安裝保護裝置。特別是在弱電端口進行多重防護裝備，從而有效化解雷電的沖擊力，有效的控制在電器的可承受范圍之內。雷擊及空間雷電感應電壓都有可能導致電源線路破壞。對于侵入波電壓對于變電站中的低電源線路的破壞，可能分級降流、防雷四級保護裝置、電源分層保護等方式進行防范及保護。也可以采用插排、單相流交流防雷器的方式，對電源進入弱電裝備之前，入侵波過電壓通過電源線路進行限制，

5 結語

總之，變電站設備眾多，對于耐過電壓不同設備存在差異，為此，為了全面確保變電站高效、安全的運轉，全方位的進行防雷設計是有必要的。減少二次系統的雷電破壞，以上幾大措施能很好的實現。當然防雷系統的檢測也十分重要，面面俱到，才能真正的減少雷電破壞。

參考文獻：

[1] 史輝.試論 110kV 變電站二次系統防雷設計[J].電源技術應用，2013；274（10）：48-49.

[2] 郭強，李建明，田志崗等.采用獨立地網的變電站二次系統防雷測試分析[J].四川電力技術，2012；15（2）：67-68.

[3] 唐林友.變電站二次系統防雷設計方案[J].廣東科技，2013；56（22）：16-17.endprint

摘 要：科技不斷的進步，自動化技術得以廣泛應用，變電站二次系統相關設備也逐步增加。雷電危害一直都是破壞變電站的利器，為此急需在一次防雷系統的基礎之上，進行二次系統的改革，全面提升防雷技術能力。本文針對于雷電的危害性，及風險性進行討論，并且對于二次防雷技術在變電站之中的應用進行分析。

關鍵詞：變電站；防雷；二次系統

隨著國家對于電力系統的需求增加，變電站相應的設備也進行繁雜的改變，例如通信、網絡、弱電電源設備增多，而這些設備對于雷擊防范技術不強，往往容易出現問題，近年來，這樣的問題頻發，造成的直接經濟損失巨大，為此，相關部門不僅要重視，為此，更應該通過二次系統有效解決防雷技術。

1 雷電對變電站產生的危害

傳導、直擊和感應雷是雷電的三大形式。它們產生的電壓一般為百萬伏，破壞能力強，對于變電站存在危害通過幾個方面進行論述。

（1）雷電通過電磁效應，直接擊穿電線絕緣外殼，從而引發了爆炸或火災的嚴重事故，直接造成嚴重的巨大的損失，以及人民生命的安全。

（2）機械效應是雷電的又一破壞力，對于電氣設備及建筑、電桿都可以直接毀掉，嚴重的直接引起爆炸及火災。

（3）閃絡放電可以燒壞絕緣體，進而出現停電或者火災事故，這種現象出現頻率極大。

2 變電站二次系統概述

二次系統中包括內保護設備、通信及監管系統、網絡系統與自動化裝置。監控、小電流接地選線、保護、錄波、遠傳等性能都是二次系統中的自動化監管系統的主要設備，這些設備在二次系統中對于調度起到巨大作用。性能越多，線路越繁雜，存在風險越大，當面臨雷擊，電壓通過雷云放電及電磁感應形成，并且快速通過信號及電源線通過各種方式直接破壞系統，從而造成巨大的風險。

3 二次系統遭遇雷擊的途徑

通過多年的實踐證明，雷電過電壓是導致二次系統嚴重破壞的重要原因，一般的雷電入侵路徑有以下三種方式。

（1）雷電通過信號線引入。信號線是變電站自化系統與外界聯系的媒介。通信線與機房終端設備連接，出現架空敷設的信號線是雷擊現象的最大概率。電纜出線長是通信線路的特點，而感應雷可以直接以信號及遠控系統電纜方式，會把二次系統集成電路芯片和通信端口的毀壞。

（2）雷電通過GPS 饋線導入。GPS饋線與其它設備連接，極易出現雷擊現象，電流可以直接通過GPS系統的饋線，破壞系統端口，造成巨大影響。

（3）雷擊通過電源直接破壞。雷電產生高壓，高壓通過電源線進入自化系統之中，電源模塊無法正常運行，在雷電電壓特別的高的時候，還會直接燒毀模塊及元器件。

4 二次系統防雷保護技術的應用

微波饋線、 網絡線、 微機監測設備和通信設備都是二次系統中的弱電設備，在嚴重的雷雨時節，這些弱項壞節急需加強保護措施。

4.1 接地和均壓

接地是目前二次系統設備中最有效的防雷保護措施。密集的接地網對于強雷擊現象，可以直接分流到大地之中。為此建立接地網十分有必要，當然也要考慮自身的經濟條件，在條件的允許范圍之內，選擇電阻率低的電網，這樣防雷效果更佳。

在同一室內一個層面安裝接地母線帶并且是四周封閉的，對于存放在室內的儀器、電纜、殼體、金屬、信號線外殼都是直接連接在接地母線上，通過這樣的方式固定連接，從而實現每一個接地點的電位相等，這就是均壓。

雷電所產生的電流巨大，當巨大的電流通過零電位時，電位快速增高，從而零電位極易產生閃絡放電現象，這種現象對于四周的易燃易爆物體十分敏感，時常會出現爆炸或者火災的現象。當然室內不能幸免，脈沖電磁場應勢而出，相關設備緊跟著出現感應電位，從而相關設備被破壞。規避這一現象可以通過等電位進行解決。

4.2 分流和隔離

分流是減少直接雷的有效措施。分流是指把接閃器所承受的電流通過多條接地引下線導向接地裝置，再分散到土地之中。分流的優勢之一就減少電磁場，減少接地線周圍的困擾。拉地引下線可以有效的規避雷電流對于弱電設備的破壞及影響。只有將建筑物頂樓裝配的設備外殼與主接地引下線進行合并，這樣的防雷效果最佳，從而有效規避了各種雷電破壞現象。為了減少設備遇到破壞，同時也要做好外殼設備的連接工作，不能出現串接的現象，這樣會讓雷擊電流直接影響到弱電設備。接地引下線應該以大面積為主，這樣我可以分散電流的效果， 為了起到高效的防雷作用，應該禁出現接地引下線斷裂、腐蝕、串有等現象。為此需要相關工作人員對于接地引下線及地網的檢測應及時，這樣才能快速發現問題并及時解決。電力高度綜合控制樓需要通過設備特殊的接地網設備，加強防雷作用。通過特殊的方式隔離通信線，這樣可有效的規避高低電位反擊現象。而變壓器、光電隔離是目前經常使用的隔離設備。

4.3 屏蔽

人工屏蔽箱、電纜、法拉第、盒都可以有效的屏蔽雷電在設備上的雷電電磁脈沖。接地處理是屏蔽外殼的重要要素。通過高頻電磁波濾波及電磁脈沖隔離裝備的隔離及過濾之后，信號線及電原線才能正常接入屏蔽室。假如沒有通過以上兩種設備，僅一根導線就能讓屏蔽裝置如同虛設。電位法拉第籠是有效降低雷電對二次系統的破壞，而形成有效的電位法位第籠還是需要把建筑鋼筋、通信室、金屬底板連接一線。當面臨著二次系統相應設備屏蔽要求高，那么通信室就需要通過設備六個面的金屬屏蔽網，建立環行接地母線并且進行平衡連接。

4.4 限幅

為了預防雷電破壞，還是需要全面了解有可能遇到破壞的端口安裝保護裝置。特別是在弱電端口進行多重防護裝備，從而有效化解雷電的沖擊力，有效的控制在電器的可承受范圍之內。雷擊及空間雷電感應電壓都有可能導致電源線路破壞。對于侵入波電壓對于變電站中的低電源線路的破壞，可能分級降流、防雷四級保護裝置、電源分層保護等方式進行防范及保護。也可以采用插排、單相流交流防雷器的方式，對電源進入弱電裝備之前，入侵波過電壓通過電源線路進行限制，

5 結語

總之，變電站設備眾多，對于耐過電壓不同設備存在差異，為此，為了全面確保變電站高效、安全的運轉，全方位的進行防雷設計是有必要的。減少二次系統的雷電破壞，以上幾大措施能很好的實現。當然防雷系統的檢測也十分重要，面面俱到，才能真正的減少雷電破壞。

參考文獻：

[1] 史輝.試論 110kV 變電站二次系統防雷設計[J].電源技術應用，2013；274（10）：48-49.

[2] 郭強，李建明，田志崗等.采用獨立地網的變電站二次系統防雷測試分析[J].四川電力技術，2012；15（2）：67-68.

[3] 唐林友.變電站二次系統防雷設計方案[J].廣東科技，2013；56（22）：16-17.endprint