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电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering电力电子Power Electronic 变电站自动化系统的防雷保护冯嬪(山西焦煤西山煤电发电分公司电力公司山西省太原市030053)摘要：本文从电源部分、信号部分、接地部分详细分析了变电站自动化系统的防雷保护措施，并且通过案例，分析了具体的变电站自动化系统防雷保护措施。
关键词：变电站；自动化系统；防雷保护以往变电站主要采取应用避雷器、避雷针、自动合闸等措施来实现防雷保护。
而新时期，伴随着大量自动化设备在变电站中的普及应用，变电站防雷保护的复杂程度大幅度提升，尤其是瞬间过电压承受能力较弱的集成化设备，非常容易受到电磁干扰、操作过电压、雷电过电压等因素的影响而发生损坏，导致设备的保护误动、继电拒动，威胁电网正常运行。
鉴于此，有必要加大对变电站自动化系统防雷保护措施的研究。
1变电站自动化系统的防雷保护1.1电源部分的防雷保护有研究指出，60%的雷击事故，是由电源部分防雷保护不到位所致。
鉴于此，自动化系统防雷保护中，应高度重视电源部分的防雷保护。
根据相关标准规范中的要求，针对变电站低压配电系统，可以应用3级电涌保护器来实现防雷保护，借助电涌保护器，在纳秒级时间里将大级量雷电流泄放至大地，避免设备遭受雷电冲击。
同时，电涌保护器还可以吸收电源的误输入电压、开关高压送电线路的时候出现的浪涌电压。
自动化系统电源部分的防雷保护措施如下：(1)1级电源保护。
对于10kV/380V变电站，将大容量DXH01-FA三相电涌保护器安装在变压器低压侧，工作电压为38OV,最大通流容量为100kA,响应时间vlOOnso(2)2级电源保护。
将两套SDY-Pp5型直流电源防雷器安装在直流110V输入端，标称电压、持续工作电压分别为110VAC、150VDC,最大通流容量为20kA；将两套SDY-Pp1型交流电源防雷器安装在UPS的交流220V输入端，标称电压、持续工作电压分别为220VAC>385VDC,极限通流容量、最大通流容量分别为40kA、20kAo(3)3级电源保护。
水利工程电气自动化系统防雷措施分析摘要：近些年电气自动化系统得到普及应用，其中一个典型的应用领域是我国的各项水利工程，电气自动化系统担负各种水利设备的控制和监视工作，因此一旦出现问题，损失非常大。
在实际运行中，雷电是破坏和干扰自动化电气装置的主要原因之一，因此应用于水利工程的电气自动化相关系统必须强化防雷能力，通过多方面防雷措施的运用，提高电气系统在雷雨天的安全系数。
关键词：水利工程；电气自动化系统；防雷措施0 前言水利工程的控制系统、监测系统、通讯系统都是关系到水利工程正常运行和日常安全的重要系统，近些年来，这些系统已普遍完成了电气自动化，包括交换机、远程数据终端、工业计算机等设备在内的各种微电子设备均获得了广泛的应用。
然而这些微电子设备也为水利工程电气系统的安全运作提出了新课题，这些设备工作电压与信息电流都极其微小，通常只有几伏或几微安，所以一旦受到雷电的强烈磁场影响，就会产生干扰或损坏。
所以采取种种措施，构筑出一个完善、有效、全面的防雷系统来保护电气自动化系统的运行安全成为必然。
1 通过接地与屏蔽达到防雷目的接地与屏蔽是防雷措施中较古老的方法，但因其良好的经济性和有效性，所以现在依然被广泛应用。
（1）接地措施的具体运用作为最常用的防雷措施，接地的效果大小与接地电阻有很大的关系，因为接地电阻的阻值与过电压值成正比，所以在可能的情况下应尽量压制接地电阻的阻值以控制过电压值。
需要注意的是，阻值小的接地电阻的价格相对较高，所以在实际配置时应平衡经济效益。
具体来说，需采取接地措施的自动化控制、通信设备基本位于涵闸、中控室与泵站，这些设备在条件允许的情况下要直连防雷接地网，并要和各种水利动力装置共用。
（2）屏蔽措施的具体运用防雷屏蔽是等电位法拉第笼的一种实际应用技术，通过将电气系统空间中的各个外置金属部件--比如金属地板或钢筋等--相互焊接，或直接架设专门的金属屏蔽网与屏蔽电缆，以此在电气系统的外部构成一个金属的笼状空间。
水利电力自动化系统防雷措施分析摘要：水利电力系统的正常运行关系到千千万万老百姓的生命财产安全。
为保证其大型设备的安全运行，尤其是在雷雨频发季节的安全可靠运行，必须努力提高电气自动化系统的防雷等级。
本文结合多年的实践经验，在简单介绍瞬间过电压和电磁干扰的基础上介绍几点防雷保护措施，供同行参考。
关键词：防雷；电气自动化；瞬间过电压；接地电气自动化技术的发展使其在电力系统、民用建筑、水利工程等领域的运用越来越广泛，越来越多的水利电力建立起自动化监测系统，及时为水利电力的管理提供监测信息，有效提高了水利电力的管理水平，在推动水利电力系统安全运行上起到重要作用。
因此，必须构建高质量的水利水电工程电力自动化系统，保证其安全运行。
水利电力系统多建立在山区，在雷雨天气里很容易发生雷击事故，所以必须重视自动化系统的防雷保护。
1 水利电力自动化系统瞬间过电压1.1 雷电造成的瞬间过电压瞬间过电压即指：微秒乃至毫微秒之内产生的尖峰冲击电压，如图1所示。
这种尖峰冲击电压与一般的电源过电压有所不同，因为电源过电压可能维持数秒以上，且电压幅值不大，而这种尖峰冲击电压的幅值非常高可能发生在电源系统和信号系统中。
图1 瞬间过电压雷电、静电、辐射等自然因素和人为因素都可能导致瞬间过电压的产生，而雷电造成的瞬间过电压极有可能导致电气系统事故。
当设备或电气线路遭受直接雷击，全部雷电流都需要经过设备或线路进入大地，巨大的雷电流给设备和线路造成巨大的冲击，进而带来严重雷击事故的发生。
当雷击放电时，雷云与大地之间的电流，在雷电周围形成强大的电磁场，在电磁感应的作用下对保护物产生感应过电压，其电压幅值与雷电流幅值成正比。
这种雷电压既会造成对人体的二次放电，还会给电力系统以及设备造成重大破坏。
1.2 电力系统的电磁干扰雷电是电磁干扰的外部来源之一，其传播途径有传导干扰和辐射干扰两种，传导干扰借助干扰源和被干扰设备之间的公共阻抗传播，辐射干扰借助电磁波实现传播。
电气自动化系统防雷措施分析发布时间：2021-04-28T08:26:45.563Z 来源：《河南电力》2021年1期作者：蔡建丽[导读] 对电气自动化系统防雷的内容合理的调整，为长远的发展奠定坚实的基础。
（广西百源建设工程设计咨询有限公司广西南宁 530024）摘要：目前，很多项目都追求电气自动化系统，并且在该系统的应用过程中，能够采取全新的思路、方法来完善，整体上具备的发展空间是非常大的。
但是，电气自动化系统防雷是一个重要的挑战，大自然的雷电天气具有不可抗力的特点，同时在雷电产生的时候，会造成巨大的能量，一瞬间对系统造成严重的破坏、摧毁，各类设施的维护难度和修复难度都非常高。
为此，电气自动化系统防雷的措施要进一步加强，在引雷过程中，按照全新的技术措施来完善，增强系统设备的可靠性、可行性，提高项目运行的水平。
关键词：电气自动化；系统设计；防雷措施我国在各类项目的建设、运行过程中，针对电气自动化的融入力度不断提升，同时也意识到，防雷措施成为了不可或缺的组成部分，针对不可抗力因素的应对，不能采用硬抗的模式来完成，而是需要通过因势利导的方法来完善，促使防雷措施减少对设备造成的损坏，提高电气自动化系统防雷的安全水平，在操作的便利性方面更好的完善。
另一方面，电气自动化系统防雷的设计方案，需跟随项目的运转状态和扩展模式来优化，对电气自动化系统防雷的内容合理的调整，为长远的发展奠定坚实的基础。
一、电气自动化系统防雷的现状现阶段的各类工程项目建设、发展过程中，对电气自动化系统防雷需高度关注，这是不可或缺的组成部分，对项目的安全性、可靠性能够产生特别大的影响，要站在多个角度来思考、探究，确保在电气自动化系统防雷的内涵上更好的丰富。
电气自动化系统防雷的现状并不乐观，防雷意识相对薄弱，很多人在日常工作的开展上，并没有按照针对性的措施来完善，自身具备的局限性非常高，难以在电气自动化系统防雷的预期目标上快速的实现，造成的损失并不小。
变电站综合自动化设备防雷方案探讨【摘要】在参照《建筑物电子信息系统防雷技术规范》及《电网调度自动化与信息技术标准》的基础上，对自动化系统的避雷情况进行了调查分析，介绍了其自动化设备防雷方案的具体实施情况及作用。
【关键词】自动化设备；电源；抗干扰；防雷电；安全运行220kVXXX变电站位于市郊区，地势相对空旷，极易受雷击，或雷击时产生的电磁场影响二次设备运行。
鉴于该地区自动化设备曾出现各种因雷击造成的设备损坏：工作站电源、RS-232串口、总控单元及相关板件、网络交换机等。
实施自动化设备防雷方案，目的是要提高220kVXXX变电站自动化设备的安全运行条件和抗干扰能力，并将雷电危害减到最低程度。
1.防雷方案实施前变电站情况调查220kVXXX变电站周围为耕地和农田，变电站设施为当地最高的构筑物，渝水变电站主控楼是一栋三层高的框架式结构建筑，地势较为空旷、属孤立、旷野型建筑。
在高压场内已安装有避雷铁塔，主控楼处于避雷针的保护范围之内。
针对渝水变电站与自动化设备相关的布线情况、现有防雷、接地措施进行了勘测，具体报告分析如下：1.1 逆变电源屏（1）有1组AC220V电源线路进线，由经电缆层从站用变1S屏引入，无任何的防电磁干扰措施；（2）有1组DC220V直源线路进线，由经电缆层从1#直流馈电屏引入，无任何的防电磁干扰措施；（3）屏内接地排与主控楼接地母排相连。
1.2 公用屏（1）有2条以太网线，由经电缆层到网络设备屏，无任何的防电磁干扰措施；（2）有1条232/9通讯线，由经电缆层到远动屏，无任何的防电磁干扰措施；（3）屏内接地排与主控楼接地母排相连。
1.3 网络设备屏（1）有4个24口的网络交换机的以太网线，由经电缆层到其它屏，无任何的防电磁干扰措施；（2）屏内接地排与主控楼接地母排相连。
1.4 UPS电源屏（1）有1组AC220V电源线路进线，由经电缆层从站用变1S屏引入，无任何的防电磁干扰措施；（2）有1组DC220V直源线路进线，由经电缆层从1#直流馈电屏引入，无任何的防电磁干扰措施；（3）屏内接地排与主控楼接地母排相连。
电力系统自动化防雷措施研究
发表时间：2018-08-06T16:38:11.047Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：唐彬朱红博
[导读] 摘要：电力系统自动化作为电力工程中的核心设备，对其电压设备的防雷保护尤为重要。
（西安西瑞控制技术股份有限公司陕西省西安市 710077）
摘要：电力系统自动化作为电力工程中的核心设备，对其电压设备的防雷保护尤为重要。
本文先就该系统自动化设备中的微电子设备、电压及UPS保护、载波机过电压保护等进行具体的阐述。
另外就该系统自动化防雷措施中接地和屏蔽措施加以研究。
最终对当前综合防御、多重保护的防雷防雷方式进行具体的评价，旨在为电力系统自动化提供更多可行性的防雷方法。
关键词：电力系统；防雷措施；自动化；研究
前言
随着社会进程的不断加快，自动化设备在电力系统中的使用也越来越广泛，这为该系统提供了更加便捷、高效的运作方式。
但是与此同时，由于自动化设备本身的特性，其防雷措施较弱，因而十分容易发生雷击，继而给电力系统带来较大的损失。
为此，本文就该系统中所用自动化设备进行具体的研究，并结合当前就该系统所用的防雷手段进行探讨，希望能够让该自动化设备的防雷措施更进一步，从而让电力系统充分发挥其更大的价值。
1、电力系统自动化体系的相关概述
1.1 微电子设备
微电子设备作为电力系统中较为核心的设备，也是最容易受到雷电冲击的设备之一。
尤其是该设备中的三级管数字电路，在雷电的冲击下，该设备极其容易产生误动，造成电子器件的损坏，更让系统本身难以正常运转。
为此，微电子设备中通常会增加新型的抗雷电冲击部件，以保护其装置在遇到雷电、经典冲击的过程中，将雷电瞬态冲击量级速度控制在合理的范围之内，从而实现对自动化设备的保护。
例如，二极管微电子设备，其较快的反应速度、极小的漏电流、较小体积以及可以瞬间吸收较大功率的特性，在电力系统自动化设备中抗雷电冲击的作用就较为显著。
该设备可以在遇到雷电冲击时，将其所受到高电阻以11s左右的量级速度进行转换，使其变为低阻抗，同时吸收雷电所带来的高功率，让电子设备中元件以及电压箱不受到雷电冲击的影响[1]。
1.2 电压
电压在自动化系统在遇到雷电冲击时较容易发生变化，尤其是感应雷依附电源线将其雷电波引入室内后，很容易导致电源、电压高速上升，继而对微电子设备以及不断电的多种设备造成损坏。
当前，虽然诸多自动化设备都设置了敏感式的电阻，以保护其后连接的自动化设备，但是其效果仍然不尽人意。
因而，四级电压保护的方式成为继微电子设备之后的又一个较为科学的防雷保护方法。
其主要是将该设备中的一级电压都设置为三级气体放电管，而第二级则使用限流板块，三级则为压敏电阻，四级为二极管，使其在遇到较大的雷电的冲击后，仍然可以将设备中的电压控制在可承受的范围之内，更让UPS设备不被雷电冲击损坏，可以在较为稳定的环境中正常的运转[2]。
1.3 载波机
载波机也是自动化系统中较发生雷电冲击的设备之一，其损坏的部分通常有三个部分，即电源盘、高频电路盘、用户话路盘。
首先，对电源盘的防雷电保护，通常可以利用电源过电压的形式，让其电源盘不受到较大电压损害。
其次，对高频电路盘的保护，则可以在该部件中安装放电管，让过多的电力可以通过放电管进行对外放电，以保证电路盘最后中的电流稳定。
最后，就其用户话路盘的防雷保护中，通常是对该设备的铃流电压和通话电压进行保护设计，将其保护器件安装在载波机的核心部位，以对用户话路盘、信号线、通讯线等设备进行多方位保护[3]。
2、电力系统自动化防雷措施
2.1 接地
接地是电力系统自动化设备防雷保护的主要措施之一，其主要目的是让空中的雷电在冲击电力设备的过程中，其强大的电流可以顺着接地设备而引流到地面，从而将降低其雷电的电流以及电阻力。
该方式也是当前较为经济合理的方式。
众所周知，变压站通常是利用避雷带或者避雷针这两种装置作为防雷的主要装置，而该装置的主要原理正是利用垂直和水平的接地方式，形成符合接地网，并在该接地网铺设好后，根据实际的情况，测试该地区所能收到的最大雷电冲击量，有针对性的对其进行实际测试，并对该接地网的面积进行调节，最后连接好接地体，以实现对电力系统自动化设备的防雷保护。
不仅如此，主控楼宇室外主接地网相互连接的同时，综合楼中还需要对较为敏感的设备进行单独接地，并通过击穿放电器或保险器的连接，让主地网好接地网有效的连接，从而保证雷电冲击自动化设备时，可以达到正常的电力隔离，并均衡电位[4]。
2.2 屏蔽
电力系统自动化设备中，利用屏蔽措施，来降低雷电电磁对其设备的影响，也是当前自动化设备防雷的又一个主要措施。
其通常是将通讯机房、主控楼的建筑金属地板与建筑钢筋进行互相焊接，组成一个等电位的空间体系。
从而实现屏蔽外来雷电入侵的效果。
此外，不同的设备的防雷措施不同，因而对屏蔽的要求也各不相同。
例如，在对自动化机房设备的屏蔽过程中，需要在该机房内的接地母线进行环绕型连接，将其屏蔽网与母线多点连接，以形成六面屏蔽。
而架空电力线以及室外通讯电缆则需要在其终端更换屏蔽电缆，且屏蔽层两端都必须采用接地的形式，以形成更好的防雷效果。
3、综合防雷措施研究
综合防雷措施是针对不同的自动化系统所采用的多种防雷措施。
一般情情况下，由于电力系统自动化设备的复杂性和多样性，在对其防雷措施的设计上，也有较大的不同，需要根据其设备进行合理布置，才能达到较好的防雷效果。
因为综合防雷措施，则是在整体防御、多重防御、综合防御的理念下，对其自动化系统进行全方位的防御保护。
例如，对该自动化设备的防雷系统中，进行综合地网改造，采用接地、屏蔽保护的同时，在变压器两侧采用金属氧化物进行防雷，同时采用三点接地、过压保护等多种形式进行防雷保护。
除此以外，目前市场中所生产的多种型号的过压保护器，例如电源型、信号线型、载波机型的过电压保护器，其经过多年的实际测试和考验，其效果也十分理想。
结束语
近几年电力系统自动化设备的作用越来越大，但是由于该设备自身的敏感性，及其容易遭受自然雷电的冲击，这无疑给该设备造成较
大损伤。
加之自动化防雷电措施方式较为繁琐、复杂，在对其设备进行处理和设计的过程中，不仅要综合性的考虑该技术能够带动整个电力系统正常运行，同时还要就实际情况，对其设备本身的防雷保护进行科学的处理。
因而本文以此为题，具体分析自动化设备防雷的主要措施，并提出较为合理且具有针对性的防雷方法，希望能够让电力系统能够在安全、稳定的状态下运行，继而使其设备本身的作用能够发挥到极致。
参考文献：
[1]陈建航.电力自动化技术在电力系统的应用分析[J].自动化应用,2017(10):105-106.
[2]穆国东,孙海峰.电力系统自动化的维护研究[J].黑龙江科技信息,2016(20):75.
[3]周小虎.浅析电力系统自动化的防雷措施[J].中国城市经济,2016(20):157.
[4]马力强.电力系统自动化防雷对策[J].黑龙江科技信息,2018(07):37.
作者简介：唐彬（1990-12），男，汉族，籍贯：陕西省咸阳市，当前职务：电气工程师，当前职称：初级工程师，学历：本科，研究方向：电力监控系统。
