電站弱電系統的防雷保護措施分析

周建明（江西工程學院機電工程學院,江西 新余 338000）

電站弱電系統的防雷保護措施分析

周建明
（江西工程學院機電工程學院,江西 新余 338000）

目前我國科學技術發展比較迅速，為電力系統變電站防雷措施提供了先進技術，電力系統變電站采用了更多的電子及微電子設備，相對于過去的抗干擾能力就比較強，在一定程度上加強了變電站弱電系統防雷保護能力。本文基于當前變電站弱電系統的防雷保護的現狀進行分析，在高科技迅速發展的今天，采取先進的防雷技術，希望能夠更好的促進變電站弱電系統的整體控制功能。

弱電系；防雷；變電站

信息化時代在近幾年的發展比較迅速，運用信息化技術的自動化控制系統的構建，是當前變電站弱電系統防雷技術發展的首要任務，但是根據相關調查顯示，變電站弱點系統防雷技術和措施在運行的過程中存在著一系列的問題，需要給予及時的整頓和解決，那么本文的多弱電系統防雷措施的分析和探究就是非常必要的。

1　變電弱電系統防雷設計的必要性

變電站弱電系統在近幾年來已經發生不少因雷電引起的一系列事故，傳統的防雷系統為利用避雷針、屋頂接閃器、法拉弟籠及基礎內接地網進行防雷接地,能對建筑物及其中的人員起到保護，但是這些傳統的防雷技術和措施對于雷電感應等預防能力是比較弱的，在一定程度上是不能有效控制的。

（1）雷電直接擊中延伸在建筑物外的供電及通信數據線,雷電感應電流可迅速侵入至建筑物內部。

（2）城市大型電力電網的切換及大型電力用戶的啟停而產生的浪涌。

（3）建筑物內部電氣設備(如空調主機、電梯、大功率水泵等)的頻繁啟停而產生的浪涌。

2　樣式及危害

2.1雷電通過低壓電源系統產生的干擾

弱電系統受到雷電干擾大都是在雷電活動多熱時期，通常是雷電沿著線路侵入變電所的，雷電經由低壓電源系統對微機保護和綜合自動化系統產生干擾,是最為常見的干擾型式,產生的危害也較大,往往造成微機保護和綜合自動化系統的電源模塊的損壞，所以往往造成電源模塊的擊穿,損壞。由此可見，雷電通過低壓電源系統產生的干擾，導致的后果也是非常嚴重的。

2.2雷電流入低時造成的地電位干擾

通常情況下，同工頻電位梯度相比，在接地體附近位置，其存在的沖擊電位梯度要更大一些。這是由于當有電流通過時，接地體附近會有工頻電流流經。這時，在磁場作用及集膚效應之下，除原有電阻分量外，還有了其它電阻及電感分量，它們都同頻率有關，因此電位梯度大。距離接地體的距離越遠，電感分量比中越小，因此此時地層面積增加。由此也可以看出，工頻電位分布情況同沖擊電位相比有著相似性。通過你避雷針或其它設備，如避雷線、避雷器等，電流會直接被引入接地網。接地網通過接地引線與外界相連對于變電所之中。進入此地之后，雷電流在入地時，會導致局部電位升高。這種情況下，通常電網附近會設有二次保護、通信等保護設備，避免因電位過高為出現問題。

2.3發電廠、變電所附近雷電活動時的電壓干擾

雷電通常情況下會對自動化系統、電力系統等造成干擾和影響，如微機保護等。干擾通常分兩種方式，一種為靜電干擾，一種為電磁干擾。當發電廠、變電所周圍或上空出現雷雨團并伴有雷電效應時，其中的強電場會感應出高電壓，這一感應過程是以靜電感應的辦法實現的。當雷云向地面放電時，在電磁感應作用下，也會出現感應過電壓。這種干擾方式的強度同雷電強度及其同電廠、電所位置關系有著密切關系。但是一旦發生干擾，常導致保護功能紊亂，甚至損壞設備元器件。

3　發電廠、變電所弱電系統防雷電干擾措施

3.1完善低壓電源系統的防雷保護措施

一般來說，雷電對弱電系統造成的影響要比其它類型的電力系統更強，這一危害影響主要是透過低壓電源來實現的，如損壞計算機等，從這一點可以看出，做好低壓電源防雷工作的重要性。因此，為了盡量避免雷害事故，確保低壓電源應用安全，可采取如下措施：首先，安裝避雷器保護。避雷器的安裝有一定位置講究，通常選裝在場所變壓器位置處，以裝置在低壓側為最優。注意避雷針的選擇也要保證同壓，具體類型可選擇氧化鋅型避雷器。

其次，隔離電源。此種辦法不僅適用于微機保護裝置，同時也適用于綜合自動化設備。隔離可以選擇使用串接變壓器的方法來進行操作。如有必要也可以假裝對地電容，如有雷電可利用其吸收雷電波。

最后，保護電源。該種辦法的適用范圍同上，只是在保護電源時，是以串接保護器的方式來實現。

3.2改善接地網的沖擊電位分布防止地電位干擾

（1）為限制地電位上升，可以選擇降低接地電阻。同時注意構架避雷設備時，要適加大垂直接地極，其目的在于使沖擊接地電阻減小，避免有電流直擊時出現二次電纜反擊問題。

（2)接地網設計中，為限制電位升高，可以考慮選擇方孔地網，通過它來改善電位分布，以保證分不均勻，避免局部電位升高局面的出現。

3.3完善二次回路及計算機系統的屏蔽

一方面要注意電磁屏蔽，避免雷電活動所帶來的靜電干擾問題，減少磁場給電腦運作帶來的負面影響；另一方面要注意使用屏蔽電纜，避免在二次回路時出現靜電感應問題。

4　結束語

綜上所述，隨著我國電力行業的不斷發展，變電站所起的作用越來越大。變電站弱電系統在近幾年來已經發生不少因雷電引起的一系列事故，傳統的防雷系統為利用避雷針、屋頂接閃器、法拉弟籠及基礎內接地網進行防雷接地,能對建筑物及其中的人員起到保護，但是這些傳統的防雷技術和措施對于雷電感應等預防能力是比較弱的，在一定程度上是不能有效控制的對低壓電源系統的防雷和地電位造成的干抗我們一定不能掉以輕心,一方面搞清干擾的途徑、干擾的方式和干擾的機理后,采取切實可行的抗干擾的措施。切實保證計算機測控系統在雷電活動時安全運行,正確動作以保證電網的安全可靠運行。

[1]李景祿實用電力接地技術［M］中國電力出版社93-99,2002(01):67-99.

[2]張緯等,過電壓保護及絕緣配合［M］清華大學出版社,2002(01):257-282.

[3]DL/T621-1997.交流電氣裝置的接地［S］.中國電力出版社,3-21.

[4]李景祿.關于接地工程中相關參數取值的探討［J］.高壓電器,2004,4(40):264-266.