探究变电自动化系统的防雷措施

发表时间:2020/12/2   来源:《当代电力文化》2020年3卷20期   作者:杨静超 陈玉文
[导读] 现阶段,随着国家电力系统的不断发展,众多的通信管理器与一体化的微机监控装置已经投入到运行之中
        杨静超  陈玉文
        云南电网有限责任公司怒江供电局  云南怒江  673199
        摘要:现阶段,随着国家电力系统的不断发展,众多的通信管理器与一体化的微机监控装置已经投入到运行之中,同时引进了全新的变电综合自动化这一技术与电力自动化这一技术,有效的促进了变电自动化这一系统的正常运行,然而变电自动化系统在运行期间,极易被雷电所冲击,这已经严重的影响到变电自动化系统中的设备安全与稳定,更为严重的是会造成自动化装置的损坏。本文就变电自动化这一系统过电压的来源展开分析,并针对于此给出一些可行的措施,以供参考。
        关键词:变电;自动化系统;防雷措施
        伴随电力技术的不断发展,变动综合自动化这一技术也被广泛的运用到每个区域的变电站之中,而变电自动化这一系统中很多微机装置极易被外界的环境所干扰,对电压与电流的冲击力较为薄弱,尤其是雷电过电压对于变电自动化这一系统中通信与电源回路造成的冲击[1]。为了提高变电自动化这一系统具有的安全性与稳定性,务必要对变电自动化的系统做好防雷措施,促进变电自动化这一系统更快的发展。
        一、变电自动化这一系统中过电压的来源
        (一)从通信通道所引起的过电压
        变电自动化这一系统中包括着众多的信息设备,源自于通信通道中的过电压是雷电进入到通信通道引起相应的过电压,像是钢芯光缆与通信电缆借助钢芯与铜线进行雷电的引入形成感应过电压[2]。这个雷电的过电压让通信设备与通道间具有的电位差作用到光收发设备中通信接口与串行通信的接口上,进而破坏通信设备与危机设备中的光收发口和串行口,已经严重的威胁到通信设备与微型计算机的顺利运行。
        (二)从站用电源所引起的过电压
        雷电借助站用电源线所形成暂态的过电压冲击,过大的雷电电磁脉冲可能会导致瞬态过电压,通过变电自动化这一系统站用的电源,会造成站用电源系统或是自动化系统的全面损坏[3]。同时,变电站的低电压电揽也可能因为互感耦合形成感应过电压,严重的影响到变电自动化这一系统安全且稳定的运行。
        (三)从二次电缆所引起的过电压
        雷电电磁脉冲极易由高压电压的互感器与电流互感器在二次电缆同道中进入到变电站的自动化系统当中,同时变电自动化这一系统中二次电缆四周的接地体经过雷击电流期间,二次电缆经过互感耦合形成过大的干扰电压,同时这一干扰电压在变电自动化这一系统的二次电缆所引起的感应电压,以至于会破坏变电自动化的设备。
        二、变电自动化这一系统的防雷措施
        (一)保障接地网电阻达标
        变电自动化这一系统中接地网的电阻越小,自动化设备的电压值也就越小,所以务必要保障接地网的电阻达标,进而增强变电系统具有的防雷性。达标的接地网电阻能够更好的制约自动化系统自身电位的提高,依据电力系统的具体情况与变电自动化这一系统在运行期间的要求,对于接地网进行规范化的设计,有效的发挥出接地网对于变电自动化系统具有的防雷作用。

在优化与设计接地网过程中,应该注意以下这些设计内容,首先,变电自动化这一系统中接地网的分布应该严格按照跨步电压与接触电压所提出的设计规范;其次,在变电自动化这一系统中电缆四周设计相应的水平压带,在电缆沟内部设计相应的接地带,让电缆沟的电位能够均匀分布,防止接地电位存在不均匀的情况对于自动化系统的二次回路造成干扰;再次,在进行变电自动化的接地网设计过程中,应该运用好方孔网来优化自动化系统在地面的地位分布,依据电位的分布要求,科学的安排方孔地网的网格大小,以防变电自动化这一系统出现部分的电位升高;最后,在进行避雷器与避雷针的放置时,应该科学的放置放射状的垂直与水平的地级,进而减少变电自动化这一系统在接地时的冲击电阻,防止雷电流入地时造成自动化系统部分出现电位升高。
        (二)通信通道中的防过压措施
        针对变动自动化这一系统中通信通道的架空光缆,应该防止收发设备与带钢芯光缆的直接连接,同时在变电自动化这一系统操控室外把带钢芯的光缆变成不带钢芯的光缆,之后再与变电自动化这一系统的收发设备进行连接。防止雷电过电压引入到光缆钢芯中导致变电设备出现损坏[4]。并且,在变电站中把接地网与架设光缆的钢绞线进行有效的连接,从钢绞线把雷电电流引入到地网,更好的减小变电自动化这一系统所感应的过电压。变电站中自动化系统所包含的电缆通信通道,能够用屏蔽电缆当作室外的通信电缆,把屏蔽电缆的两端接地,针对拥有屏蔽层与铠带的电缆线,在变电自动化这一系统操控室内把屏蔽层与铠带一同进行接地。电缆线路在进入到操控室内之前要进行高于水平埋地的10米左右,埋设设深度应该大于0.5米;针对非屏蔽的电缆线路需要穿越过镀锌铁管,同时水平埋地要在10米之上,把镀锌铁管的两端进行接地。不管是室外还是说在室内,应该尽可能的把电导线与通信电缆进行分开排放。并且,把信号电涌保护器正确的安装到通信电缆的末端,进而对于变电自动化这一系统中通信通道实行高效和综合的保护措施。
        (三)站用电源的防过压措施
        变电自动化这一系统中防过压保护应该落实对电源系统的防护,排除在变电站低压与高压侧正确的安装避雷器,还应该依据《建筑物防雷技术规范》,来对变电自动化这一系统中安装的电涌保护器进行相应的保护。首先,一级的电源保护,就是在变电自动化这一系统的低压侧设置较大容量的电涌防护装置;其次,二级的电源保护,就是变电站中配电柜馈线的电源安装电涌保护器,像是KJRX60-B/5M这个电涌保护器;最后,三级的电源保护,就是在变电自动化这一系统中电源进线的位置安装好电涌保护器,把自动化设备安装到规定的范围之内,保障自动化系统能够安全且稳定的运行。
        (四)二次回路的防过压措施
        变电自动化这一系统在进行隔离变压器的设置时,在一次回路与二次回路间务必要拥有屏蔽层与隔离层,把屏蔽层安全的接地,进一步发挥出电场屏蔽具有的主要作用,防止高频信号通过分布电容来进入到变电自动化这一系统之中。在运用光耦合做系统隔离期间,在开关模块正确的入口与出口的位置安装好光电隔离,在变电自动化这一系统中进行二次回路的设计时,应该考虑隔离的效果,降低系统间的互感耦合,降低从互感耦合引起的过电压,电容式的互感器、避雷针与避雷器实际的接地位置一般是高频暂态电流的接入地点,尽可能降低感应耦合。
        结束语:变电自动化这一系统的防雷是一个比较繁琐的系统工程,应该依据电力系统当下的具体情况,全面的解析变电自动化这一系统实际的运行状态,寻找变电自动化这一系统中的防雷缺陷,运用部分针对性的措施进行防雷处理。设计高效、合理且实用的防雷系统,以保障变电自动化这一系统更加安全和稳定的运行。
参考文献
[1]潘欣. 湛江220kV闻涛变电扩建工程防雷与接地问题的研究[D].华南理工大学,2019.
[2]问善斌.浅谈送变电线路的防雷措施[J].山东工业技术,2019(01):204.
[3]项琨.变电综合自动化系统防雷措施应用探讨[J].自动化与仪器仪表,2017(07):197-198.
[4]张志刚.变电运行中的主变保护和防雷技术探讨[J].山东工业技术,2014(18):103.
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