电力系统自动化防雷措施研究

・
雷击通信线 、 电力线附近地面或地面上其他设
础。微电子设备对电磁干扰有着 固有的敏感性 ， 而 施的线路上引起感应雷 电波及过 电压 ； 发电厂 、 变电站又是一个高能量 的电磁污染环境 ， 在 这严酷 电磁环境 中运行 的信息设 备的 电磁兼容性
・
电磁脉冲场穿透建筑物， 直接怍用于自 动化系统。
１ 、 接 地
、
分 析影 响 自动化 系统 的 不 良因素
发 电厂 、 变电站高 、 低压 开关 的断合 、 高压 电气
回路 的绝缘 击 穿 或 避 雷 器 和火 花 间 隙放 电 、 高压 装
变 电站 、 发 电厂 的开关 站 和控 制 楼 应 建 立 一个
置 产 生 的 电磁 场 、 接 地 系统 中工 频 短路 电 流 和雷 击 统一的网状接地 网， 并与地面上金属导体相连 ， 形成
三、 预 防 雷击措 施
严酷的电磁环境是客观存在的 ， 为确保发 电厂 、
作出恰 当的选择 ， 使发 电厂 、 变电站的 自动化系统安 变 电站 自动化 系 统 的安 全 ， 必 须 遵循 雷 电 电磁 脉 冲
全、 可靠 和稳 定 地运 行 。
一
防 护原 则 ， 积极 主 动 的采取 以下 预 防措 施 ， 确保 自动 化 系统 的安 全 。
。
（ ３ ） 对 电缆 和 设备 必 须进 行 良好 的接地 屏 蔽 和
变电站在某些环境 中， 不必追求过小的接地 电 合理布置。
阻， 有时虽付 出较大的代价 ， 也不能获得或保持一个

（ ４ ） 在信 号线和控制线端 口要选用高质量 的避
较小 的接地电阻 ， 其实做好等电位联结 比追求小接 雷 器 。 地 电阻更实用 ， 如果真正做到处处 电位相等或 电位 差很小 ， 就不会损坏任何 电气设备 。

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。

２变 电站综合 自动化系统功能
２ ． １在线运 行可靠
持 优 势取 代传 统 变 电站设备 ，其 综合 化功 能在 系统监 控 和操作 过 程 中发挥 着极 其 重要 的作 用。 因
此 ，提 高 变 电 站 综 合 自动 化 系 统 的 安全 性和 可 靠性，我们 必须进 步研 究 变电站 综合 自动化 保护
一
措施。
与常 规 的 自动 装置 相 比，变 电站综合 自 至关重 要。 因为 变 电站 的 Ｃ Ｔ和 Ｐ Ｔ是采样进 动化系统具有 明显的竞争优势 ，由于它的所有 入二次系统 ，为了将 防护质量进一 步提 高 ，可 子系统都配备 了故障 自诊功能 ，例如微机系统 以应用双层保护 ，即将从互感器 窜入的雷击电 的保护装置 、自动装置等等 。所 以，在线运行 流控制在线路能够承受的范围之内 ，只有这样 可靠是变 电站综合化系统的主要 功能之一 。 才能保证系统的正常运作 。 ２ ． ２ 先 进 的 通 信 功 能 （ ４ ）关于检 测变压器 的异常 ，最有 效的
自动化控制 ・ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ
变电站综合 自动化 系统防雷保护措施的研究
文／ 朱 金 龙
式分布 ，它 以被分为变 电站层 、通信层和 间隔 随着 时代 的进 步，科 学技 术 出现 了空前 的繁 荣，特别 是 电子 信 息化 技 术的入 世 带动 了许 多行 业 的现代 化发 展。 实践 证 明，在 计 算 机技 术、 网络通 信技 术和 微
遵循 “ 整体防御 、综合治理 、多重 变 电站 综合 自动化 指 的是将 传统 的二次 且连接着常规连接 片。另外 ，自从软连接片技 学的眼光 ， 保护”的方针，才能最大 限度地保 护变 电站综 变 电站设备 经过功 能的组合与优化设计 ，利用 术有效应用于微机保护之后 ，实现应用操作很 合 自动化系统 的安全稳定运行 。 先进 电子信息技术 ，实现对全变 电站的主要设 容易实理程序保护的标准化。 备和基本线路的 自动监视 、并在其监控下从根 ３变 电站综合 自动化系统保护措施 本上实现其保护 、调度通信等有利于变 电站综 合自 动化系统运行的功能 。 ３ ． １合理设计 变电站综合 自动化 系统 １ ． ２变电站 综合 自动化的特点 对 于变 电站 综合 自动 化系统 来说 ，微机 变 电站 综合 自动 化系统 是一 个整 体 ，它 保护 与传统继 电保护存在很大 的不 同点 ，微机 拥有许多独特 的特点 ，其主要表现为 ，可 以采 保护有继 电保护功 能的硬件 电路 ，也有保护和 集数据和信息 、方便地监视和控制设备 的程序 管理功能 的软件 。其具体功能系统表现为 ：数 运作 ；变 电站综合 自 动化系统 的应用将为工作 据采集系统 ，微型计算机系统 ，供 电电源等。 人员提供现场数据采集 以及信息控制支持。 ３ ． ２变电站 综合 自动化 的防雷保护措施 １ ． ３变电站 综合 自动化 的组成 般 来讲 ，经过各 种各 样 防护措 施的 实 构成变 电站 综合 自动化 的主 要组 成部 分 施 ， 变 电站综合 自动化可 以不断控制雷击 电流， 有 三种 ，即分布式 ， 集 中式和分层分 布式，共 使之缩减在一定的所限范围之内 ， 从 而保证 系 同作用于变电站综合 自 动化系统 的运行 。 例 如， 统设备 的正常运行 。

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。

好
电路损坏。 流产生的 雷电 磁场达0. 07 x 10 < 时可使微电 T 子器件误动，无电磁异蔽时即 使雷电流通道远在 l k m 处， 也可能使微电子 设备误动。为使微电子器件遇雷击时不致损
4 载波机过电 压保护
载波机遇雷击易 损坏的部分通常为电源
盘、用户话路盘及高频电路盘。高频电路盘
B 综合性防雷措施
为避免雷害 ，对电力调度 白 动化系统 ， 应采取 “ 整体防御、综合治理、多重保护，
上通常装有放电 管， 具有 一定的耐雷水乎.
电源部分可采用上述电源过电压保护方式 :
坏，有效的办法是选用新型保护器件 一 一
T V S 管b
用户话路盘由干铃流电压与通话电 压不一致
需要在保护装置设计上精心考虑，使之在两 种不同电压下均能有效的地保护用户话路部 分 。最好的办法是将保护器件置于载波机 内，考虑到实际情况，外置保护模块应设计 考 虑得周全一些。
T VS 管的电流达到峰值W冲电流I pp , 其两 极的电压被箱位到预定的最大箱位电压 Uc 以 下; 其后， 随着脉冲电流按指数衰减，T VS
5 接地电阻与屏蔽
5 ，接 地
良好的接地是防雷中至关重要的一环.
接地电阻值越小过电压值越低。因此，在经
济合 理的前提下 应尽可能降低接地电阻。
通信调度综合楼的通信站应与用一楼内 的动力装置共用接地网并尽可能与防雷接地 网直接相连。通信机房内应敷设均压带并围 绕机房敷设环行接地母线。
统采取了一定的防雷措施， 但仍常出现雷害
事故，其原因何在?正确而全面的防雷措施是
另- 端只 将屏蔽层接地。电 缆进入室内前水 平埋地 l0m 以上， 探度 干0.6m; 非 埋地 应大
屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平埋地 l om 以上，

通 信 站 ＜ ５ ＜０ １ ＜０ ３ 独 立 避 雷 针 ＜１ ０
通 信 调 度 综 ￣２ ｎ 。 ５ｓ
更有效地发挥接地 网的防雷作用。 在接地 网设 计 或改造时 ， 应注意以下设计应用 ： ２ ． 在构架避雷针 、 ．１ １ 避雷器下增加垂直接 地极 ， 的放射状 的水平接地以降低其 冲击接地 电 来 自通信通道 的过 电压 ， 主要是通信通道引 阻肪 止雷 电流人地时造成的局部地电位升高 向 入雷 电引起 的感应过电压 ， 如通信电缆或钢 芯光 二次 电缆反击 ； 缆通过铜线或钢芯引入雷电感应过 电压。 过电 该 ２． ． １ ２在设计 接地 网时应尽量采用方孔地 网 压使通信通道 与设 备之间有一定的 电位差直 接 以改善地面电位分布， 对方孔地网的网格大小要 作用 于串行通信 口、 收发设 备通信接 口 ， 直 从地 电位分布均匀考虑， 光 会 防止局部 电位升高 ； 接损坏微机和通信设备的串行 口、光收发 口， 严 ２－ ．３在电缆沟内要设置接地带 、 电缆沟 １ 在 重 时会损坏微 型计算机及 通信设备 。如我公 司 附近要设 置 与电缆沟平行 的水平 均压带以改善 ３ｋ ５Ｖ西场变 电站 ， 通信通道采用带钢芯的光缆 电缆沟的电位均匀。 防止地 电位不均对二次 回路 直接接至通信用的光端机 ， ０ ７月 ， 光 的干扰 ； ２ ７年 ０ 架设 缆用 的钢绞线 因雷击流过雷电流 ， 与钢绞线 平行 ２Ｉ ． １ ４接地网表面的地 电位分布要满足接触 架 设的光缆钢芯通过互感耦合产生感应过电压 ， 电压和跨步电压的要求 ． ． 致使 比端机烧毁 。 ２ ． ２通信通道 的防过压措施 １ ． ｒ站用电源的过 电压 ２来 ｊ ２ ． 采用 架空 光缆 作通信 通道 的变 电 ．１对 ２ 雷 击过 电压 的暂态冲击会通过站用 电电源 站 ，应避免带钢芯 的光缆直接接入光收发设备 。 线， 引入雷 电电磁脉 冲引起 瞬态过 电压 ， 进 应在控制室外将光缆转接为不带钢芯的光缆后 ， 直接 入自 动化设备 电源系统 ， 将引起设备电源模块甚 再接 入控制室内的光收发设备上。 避免感应过 电 至整套设备的损坏。如我公 司 ｌ０ Ｖ大龙变 电 压通过光缆钢芯损坏设备 。另外 ， ｋ １ 应将架设光缆 站 ，站用 电低压 侧无 防雷 没施 ， ０ ２ ４年 ８ ， 的钢绞线在站内可靠与接地 网连接 ， ０ 月 将钢绞线上 １ｋ Ｖ站用变二次侧通过 电磁感应 ， 二次 电缆 的雷 电流直接引入地 网， ０ 在 进而降低感应过电压。 上产生过电压， 将同样无 防过 电压设施的直流 系 ２ ２ 对采用 电缆作通信通道 的变 电站 ， ． ２ 室 统交流进线设备 坏 、 。 烧毁 此外 ， 电低压电 外通 信电缆 应采用屏蔽 电缆 ，屏蔽层 两端要接 站用 缆因互感耦合引起的感应过 电压 ， 严重时也会 引 地 ； 对于既有铠 带又有屏蔽层 的电缆 ， 室内应 在 起 自动化设备的损坏。 将铠带与屏蔽层同时接地 ， 另一端 只将屏蔽 而在 ｌ － 自二次电缆 的过电压 ３来 层接地。 电缆进人室 内前水平埋地 １ｍ以上 ， Ｏ 埋 如高压 电流互感器 和电压 互感器采样 的二 地深度应大 于 ０ ｍ ． ；非屏蔽 电缆应 穿镀锌铁管 ６ 次电缆通道 ， 雷电电磁脉 冲很容易从 这两种 高压 并水平埋地 １ ｍ以上 ， ０ 铁管两端应接地 。 无论室 设备侵入二次 自动化设备 。此外 ， 二次电缆 附近 内、 室外 ， 电缆应尽 可能与强 电导线 分开排 通信 的接地体流过雷电流时， 会通过互感耦 合在二次 放 。 同时 ， 在通信电缆末端加装信号电涌保护器 ， 电缆 ｔ 产生ｆ扰电压， 此十扰电压在二 次电缆上 这样 针对通信 通道形成 的防 护措施 较全 面 、 有 形成的感应 电压也可能损坏 自动化设备。 效。 ２ ｎ动化 系统的防雷措施 ２ ． ３站用 电电源防过压措施 在认识 以上对 自 动化 设备产生影响的过 电 变 电站 内 ｌ ｋ ／ Ｏ ０ Ｖ３ ｖ所 内变压器 ，且经验 ８ 压来源后 ， 采取有针对 胜的 防护措施 ， 截减来 自 证明变 电站 内 ６％的累积事故均 为电源系统防 ０ 各方的过 电压 ， 才能全方位地保护 自 动化设备免 雷措施不完善造成 的 ， ， 因此 自动化系统 防过 电 受过 电压的影响 ，提高 自 动化设备 的运行可靠 压保护 ， 电源系统防护应放于重要位置 。除了在 性。 站用变高 、 低压侧安装避 雷器外 ，还应参照 Ｇ Ｂ ２ 保证接地网电阻合格 、 ． １ 设计规范 ５３ ３２ ０ 建筑物 电子信息 系统防雷技术规 ０４－ ０４《 接地 电阻越小 ， 过电压值越小 ， 因此 良好 的 范》 的要求 ， 对变电 自动化低压配电系统采用 ３ ～

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。

自动化系统有必要 的防雷措施，但是仍 定 的危 害 ，这 些 危 害 也 被 叫做 二 次 破 第一级保护通常使用三极气体放电 然不 能很 好 的预 防和处理 雷 电事故 。 坏 。当 雷 云 出 现 以后 ，这 种 因 为 电磁 感 管 来 对雷 电 电流 进 行 限 制 ，从 而 使 其在 ２ 雷 电的成 因与 危 害 应 而产 生 的 电流 不会 向直 击 雷 电场 一 样 电流 数值 上 处 于 设 备 和 系统 能 够 承 受 的
会 使 得 电 源 电压 大 大 增加 ，给 Ｕ Ｐ Ｓ 等 设 备 带 来 了很 大 的威 胁 。 当 雷击 发 生 的时 候 ，即便 是发 生 区域 较 远 ，雷 电产 生 的 电流 和 浪 涌 也会 通 过 电 网系 统 等 线 路快 速 的侵 入 到 各个 设 备 终 端 。虽 然说 有 时
候 雷 击 因为 规模 较 小 ，并 不会 立 即给 的 且 因 为其 用 来 传 递 信 息 的 电 流也 很 小 ， 第 二 是 感应 雷 ，其 主要 是 雷 电发 生 设 备 带 来 损 害 ，但 是 其 能 够 给设 备 带 来 非 常容 易 受 到 各 个 方 面 的 干 扰 ，而 雷 电 区域 附 近 的 物体 因为 静 电 感应 而与 其 他 可累计 的损 伤 ， 时 间一久 也会发 生事 故 。 因 为其 能 够 产 生 瞬 变 电磁 而 影 响 最 为 显 区域产 生 电位 差 ， 从 而发生 放 电的现 象 。 尽管 一 部 分 Ｕ Ｐ Ｓ中有 必要 的压 敏 电 阻来 著 。在 夏 季 的 雷 雨 期 ，雷 电 的 出现 频 率 雷 电在 进 行 放 电 的过 程 中 ，地 面上 的一 提供保护 ，但是其并不能很好的完成其 非 常 高 ， 因此 电 力 调度 自动 化 系 统 出 现 些 户 外 电子 设备 和线 路 等 因 为 电磁 感 应 保 护作 用 ，因 此应 该 采 取 必 要 的 四 级保 事故 的几率也很高。虽然部分 电力调度 而使 雷 电侵 入 线 路之 中 ，给设 备带 来 了 护措 施 ：

浅谈电力系统自动化防雷措施摘要：电力系统容量在不断的增加，同时自动化水平也在不断的提高，电力系统普遍使用了一些计算机、RTU 和其他微电子设备来进行工作。

但是在雷雨季节，一些电力局调度大楼和电力局所属自动化显示系统、通信联络系统（Modem、载波机、程控交换机等）等通常会因为受到雷击而受到损坏，直接和间接经济损失都是非常大的。

虽然有些电力调度自动化系统使用了一些防雷措施，但是还是频繁的出现雷害事故，因此笔者针对上述问题进行一个综合的分析。

关键词：电力系统；自动化；防雷；措施1 雷击产生的原因雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。

当雷电放电路径不经过防雷保护装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。

感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。

一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，其次是在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，附近的导体中就会产生很高的感生电动势，在电路中形成电磁感应，感应雷沿导体传播，损坏电路中的设备或设备中的器件。

信息系统中系统接口多，线路长，给感应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境，而信息系统设备随着科技的发展，集成度越来越高，抗过电压能力越来越差，极易受感应雷的袭击，并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件，所以更不能掉以轻心，感应雷可以来自云中放电，也可以来自对地雷击。

而信息系统与外界连接有各种长距离电缆可在更大范围内产生感应雷，并沿电缆传入信息系统。

所以防感应雷是电力系统特别是微电子技术应用比较广泛的变电站综合自动化系统内，因而信息系统防雷是电力系统保证安全的重点。

2 电力系统雷击防护器的工作原理电力系统目前的防雷器多采用两种工作方式：开路方式与短路方式。

水利工程电气自动化系统防雷措施分析摘要：对于水利工程来说，电气自动化系统包括的控制系统、监测系统、通讯系统等都关系着其日常运行能否实现顺利展开，但由于这些系统中的设备往往因工作电压与信息电流微小的原因极易受到强烈磁场的影响，使得雷电往往会对我国当下水利工程中的电气自动化系统带来极为严重的破坏，尽可能避免这一破坏的发生。

本文就水利工程电气自动化系统防雷措施进行简单的阐述。

关键词：水利工程；电气自动化系统；防雷措施；分析电气自动化系统是科技发展的产物，近些年来在社会各个领域均有所普及应用，诸如水利工程，便可以借助电气自动化系统来实现对水利设备运行状况的监视与控制。

对于水利工程来说，电气自动化系统的重要性可谓是不言而喻，一旦其出现故障将会带来巨大的损失。

在现实运行中，水利工程的电气自动化系统常因雷电带来的破坏和干扰而无法正常工作，对此需要强化电气自动化系统的防雷能力。

1雷击类型1.1直击雷这是一种具有较强破坏力的雷击类型，若直接作用于人、畜的身体，将会使其直接死亡。

直击雷形成于云层、地面突出物体之间的放电行为，若是直击雷接触到自动化设备，电流会随着金属物流入地下，进而产生较大的对地电压，发挥出巨大的破坏作用。

1.2球状雷相较于任何雷雨天气都可能形成的直击雷，球形雷大多产生于雷暴天气，其形成后会发出非常耀眼的红光或白光，形态犹如火球，若是水利工程存在缝隙或烟囱、门窗等通道，球形雷便会借此进入室内，给自动化设备带来损害。

就危险性而言，球形雷要比直击雷更高。

1.3雷电侵入波雷电产生的电流除了流入地下，还会进入输电线路、金属管道，借由金属的电流传导作用到达自动化设备中，使电气设备自身的绝缘消失或严重削弱，高压与低压之间流通，发生触电事故。

1.4雷电感应静电感应、电磁感应是两种常见的雷电感应类型，而雷电感是指雷电形成后与导电物体之间形成了“感应”，自动化设备的金属零件出现火花，致使设备损坏。

静电感应是指地面突出物体的表面感应到雷云放出的电荷，二者之间的电荷呈异性相吸状态，表面的电荷摆脱了物体原有的束缚，随雷电电波一同传导、流窜出来，在这个过程中损坏了自动化设备。

自动化系统的雷电防护摘要雷电过电压能够分成感应雷电过电压以及直接雷电过电压这两种。

其中感应雷电过电压是因为电磁场的变化导致电磁耦合所产生的。

而直接雷电过电压则是因为流经被击物很大的电流所产生的。

不单单会对自动化系统设备造成巨大的危害，同时还会引起电子系统的误动作问题发生，对于电子系统会造成致命性的破坏，从而产生巨大的经济损失，因此一定要对其进行相应的预防。

关键词：配电线路过电压保护防雷保护1一、自动化系统的雷电防护针对自动化系统在雷电防护方面的相关措施进行分析研究。

首先对于暴露在外面的设备应该通过雷电防护系统（LPS）来进行相应的控制，而在这一方面最有效的方式就是避雷针。

通常来说避雷针在设计中是非常重要的组成部分，对于自动化系统的设计以及相应的运用都需要做大全面且详细的检查，要及时的查缺补漏。

在完成了LPS之后，就能够有效的避免直击雷电的大电流入侵自动化系统。

而当前我们应该注重对LEMP的防护工作。

1.1基本的LEMP防护措施对LEMP的基本防护措施包括:1)接地以及等电位连接，接地措施能够将雷电引入到地下，而等电位连接则能够将各个设备之间的电位差降低到最小值，这样也就能够达到最小磁场的目标。

2)空间屏蔽是对于雷电闪击所产生磁场的一种减弱方式，避免出现内部浪涌现象。

3)内外部线路屏蔽，这里应该使用相应的线来进行金属管以及屏蔽电线等方面的链接，随后将电磁脉冲引流，避免进入到设备中产生浪涌。

4)内部合理的布线能够有效的降低回路面积，从而减少在回路方面的感应电压。

5)使用浪涌保护器组合来限制外部以及内部浪涌行为。

上述几种方式对于雷电所产生的进场磁场都进行了最大限度的减弱，从而让进入到供电线路以及信号领域中的浪涌得到相应的控制和管理，让大量的电磁消散到大地中，这样就能够有效的增加设备的承受能力。

1.2接地和等电位连接一个健全的接地系统通常来说都需要等电位连接网和终端装置所构成，而等电位连接网就是接地系统中的一个重要的组成部分。

浅谈电力系统自动化防雷措施摘要：随着电力调度自动化系统电脑通信设备的大规模使用，雷电造成的危害越来越严重，以往的防护体系已不能满足电脑通信网络安全的要求。

我们应从防直击雷，防感应雷电波侵入，防雷电电磁感应，防地电位反击等多方面作系统综合考虑。

严格按防雷接地规程办事，应用新技术新装置，采用电源系统等电位技术和避雷器残压衰减技术是确保电力调度自动化系统极大减少雷害的重要手段。

本文对电力系统自动化防雷措施进行了探讨。

关键词：电力系统；自动化；防雷；措施电力系统自动化设施的防雷工作要严格按防雷接地规程办事，应用新技术新装置，既要通过有效的接地达到防雷目的，还要通过相应的防雷设备的安装与运行辅助实现电力系统自动化的防雷工作。

电力自动化系统防雷是个系统工程，必须根据实际情况综合分析，有针对性地采取措施。

经济、合理的防雷系统是自动化系统安全、保持正常运行，提升电力系统自动化运行质量与运行效益的保证。

一、雷电的成因和危害1、雷电的形成雷电的放电现象比较复杂，夏秋季正是其高发期。

雷电产生的过程为：雨水大，空气湿度高，如果高空中的水蒸气达到一定的程度，或空中存在强烈的且不断上升的气流，空气中的水蒸汽就会与电流产生摩擦，相互较力，水滴分裂产生电荷，电荷汇聚到一起形成带电的云，当电压升高到一定程度，不同极性的两朵云之间、云和地之间的空气介质被击穿，就会发生强烈的放电现象，放电时产生强烈的光，这就是闪电。

闪电时，将释放出大量热能，这些热能的破坏力可想而知，它会毁坏设备和建筑物，引起火灾，甚至伤及人畜。

2、雷电按危害方式的分类感应雷：落雷处邻近物体因静电感应或电磁感应产生高电位所引起的放电现象叫做感应雷。

雷电在雷云之间或雷云对地放电时，在周围的户外传输信号线路、地埋电力线、设备间连接线产生电磁感应并侵入设备，毁坏与线路相接的管线和设备，距管线、设备较近的人畜安全也会受到威胁，其破坏为二次破坏。

当有雷云出现，这种电荷感应在雷云向其他地方放电后自动流向线路或传导给地面，而不像地面与云层之间的电场立刻散去。

自动化设备防雷接地措施广西新全通电子技术有限公司跟大家分享自动化设备防雷接地措施出现雷击时，雷电流会沿变电站的接地网散流，支线上的雷电流和各点电位差异很大，连接在不同等电位地网上的自动化设备，如果其间有电信号联系，那么超过其容许承受能力的地电位差将导致设备损坏。

由于直击雷放电的能量通过电磁感应和静电感应方式向四周辐射，会出现导致设备过电压放电。

显然，这种雷危害是大面积的，变电站二次设备损坏多数都是由此情况产生，特别是自动化设备对雷电等电磁脉冲和过电压过电流的耐受能力很低，就会在设备的绝缘薄弱处造成击穿。

而且电力系统针对自动化设备防雷工作滞后，这些设备遭受雷击损坏极高，后果也越来越严重。

近年来在电力系统中多次发生因雷电造成综合自动化设备损环，使测控装置误动、拒动，更严重的将失去对无人值班站的监控而导致事故扩大。

架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站，是导致变电站自动化设备遭受雷害的主要原因，雷电波通常是通过变电站邻近的10kV线路侵入10kV母线，再经过10kV站用电变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合闯入交流屏馈电出线。

途中经过了10kV线路避雷器、母线避雷器和站用变避雷器3级削峰，再经过站用变低压出线的平波作用电压幅值有所下降。

但由于雷电波的电压、能量极高，且高压避雷器等设备技术上局限性，虽然绝大部分的雷电能量都能在到达自动化设备之前得以消除。

但雷电波仍可能以幅值相对很高，作用时间很短的低能量尖峰脉冲的形式，通过站用变压器低压侧馈电出线，加到采用220V交流电源的自动化设备上。

在较弱的自动化设备一端放电，这种放电干扰所带来的后果一般情况下会使装置功能紊乱，严重将会损坏自动化系统的元器件。

还有一种情况，就是感应雷电波通过测控装置的信号采集电缆入侵，以很高的电压直接加到远动系统的信号采集模块上，造成采集模块烧坏。

因而有必要采取防护措施，减少雷击对设备的危害。

应该说，变电站传统防雷措施对高压电气设备的防护是有效的，但对电子设备特别是综合自动化设备的防护并不充分。

阻就很难达到规定的要求， 所以防雷的工作就会引起重视。因为雷电 对人们生活的影响大 ， 所以要高度的重视防雷 Ｔ作 ， 以免它给人们带 来更重要的影响， 但是防雷的技术中一些微小的电子设备一 Ｉ 作的电压 仅限几伏 ， 所以它传递的信息量小 ， 对外界的干扰比较大 ， 而雷电的电 流是非常大的， 所以对微 电子设备的干扰很大。 在夏季是多雨的季节 ， 雷 电 义是经 常发 生的 ， 有 时一 些小 的 电力 公 司和县 级 的电力 公司 由于 技术不发达， 很多的系统就会遭到雷击， 带来很严重的影响， 比如说给 地的Ｔ农业生产和人们的生活都带来了很大的麻烦， Ｔ厂没有 电就
的周全一些。为取得很好的效果 ，用户话路盘 、程控交换机通讯线 、 Ｍｏ ｄ ｅ ｍ及 信号 线 的过 电压保 护应 采 用 四级保 护 。过 电压保 护 器最 好 能 同时 具有 保 护模 块失 效 自动 报警 、 过 电压 次 数 自动 记 录 、 停 电后 记 录的过 电压 次数 不丢失 等功 能 。 ． ２ ． ２ 接地电阻与屏蔽。 １ ） 接地。 良好的接地是防雷中至关重要的一环。 接地电阻０ ｌ 【 越小过电压值越低。因此， 在经济合理的前提下应尽可能 降低接地 电阻。 通信调度综合楼的通信站应与同一楼内的动力装置共 用接地 网并尽可能与防雷接地网直接相连。通信机房 内应敷设均压 并围绕机房敷设环行接地母线 。 在电力调度通信综合楼 内， 需另设 不能进行 作 ， 那样会给Ｔ厂带来经济利益的损失， 而人们 的生活也 带， 会受到很大的影响。现就是针对这些问题进行分析， 然后浅谈电力 自 接地网的特殊设备 ， 其接地网与大楼主地网之问可通过击穿保险器或 动化 系统 防雷技 术 的应用 。 放 电器连接 ， 以保 证 正常时 隔离 ， 雷 击 时均衡 电位 。 接 地 的其它 方面 均 １ 雷的 形成 和种 类 应严格按有关规程办理。２ ） 屏蔽． 为减少雷电电磁干扰 ， 通信机房及通 在 电 力系统化 防 雷技 术 的应用 研究 中 ，首 先要 ｒ解雷 的形 成 和 信调度综合楼的建筑钢筋 、 金属地板均应相互焊接 ， 形成等电位法拉 种类 ， 这 样更有 利 于防雷 技术 的应用 。 第笼。 设备对屏蔽有较高要求时， 机房六面应敷设金属屏蔽 网， 将屏蔽 １ ． １ 雷 电是 怎样形 成 的 。 雷 电是 大气 中 的放 电现 象 ， 多形成 在积 雨云 网与机房内环行接地母线均匀多点相连。 架空电力线由站内终端引下 中， 积雨云随着温度和气流的变化会不停地运动 ， 运动中摩擦生电 ， 就 后应更换为屏蔽电缆 ； 室外通信电缆应采用屏蔽电缆 ， 屏蔽层两端要 形成了带电荷的云层 ， 某些云层带有正电荷 ， 另一些云层带有负电荷 。 接地 ； 对于既有铠带又有屏蔽层的电缆 ， 在室 内应将铠带与屏蔽层同 而在另一端只将屏蔽层接地。电缆进入室内前水平埋地 １ ０ ｍ 另外 ， 由于静电感应常使云层下面的建筑物、 树木等带有异性 电荷 。 随 时接地， 着电荷的积累 ， 雷云的电压逐渐升高， 当带有不同电荷的雷云与大地 凸 物相互接近到一定程度时 ， 其 问的电场超过 ２ ５ ～ ３ ０ ｋ Ｖ ￣ｍ， 将发 生激烈的放电， 同时出现强烈的闪光。由于放 电时温度高达 ２ ０ ０ ０ ￣， 空气受热急剧膨胀， 随之发生爆炸的轰鸣声 ， 这就是闪电与雷鸣。 雷电 的大小和多少以及活动情况 ， 与各个地 区的地形 、 气象条件及所处的 纬度 有关 。一 般 山地雷 电 比平 原 多 ， 建筑 越高 ， 遭雷 击 的机会越 多 。 以上 ，埋地深度应大于 ０ ． ６ ｍ；非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平埋地 １ ０ ｍ以上 ， 铁管两端应接地 。若在室外入 口端将电力线与铁管间加接 压敏 电 阻 ， 防雷 效果 会更好 。 ２ ． ３ 综合性防雷措施与应用。为避免雷害， 对电力调度 自动化系统 ． 应采用“ 整体防御 、 综合治理、 多重保护” 的方针。 除采用上述保护与接 地措施外 ， 配电变压器高低压侧均应装接金属氧化物避雷器 ， 并且高 程控交换机室外 １ ． ２ 雷 电的种类及其危害。 雷击有极大的破坏力 ， 其破坏作用是综合 低压侧避雷器与变压器二次侧中性线三点联合接地。 的， 包 括 电性 质 、 热 性质 和 机械 ｌ 生 质 的破 坏 。根据 雷 电产 生 和危 害特 进ｍ线 、 Ｍ ｏ ｄ ｅ ｍ等应装过电压保护器 ；当 Ｒ Ｔ Ｕ等装置离显示屏较远

探析电力调度自动化系统的防雷技术摘要:电力调度化可以保证供电额适量优良、保证系统运行的经济性和安全水平，也可以。

保证提供强有力的事故处理措施。

因此为大家介绍电力调度自动化的典型应用—电力调度自动化系统防雷新技术：电源系统等电位技术和避雷器残压衰减技术。

希望大家能对电力调度化有一个很好的了解。

关键词：电力系统；调度自动化；防雷技术随着电力系统容量的增加和自动化水平的不断提高，电力调度自动化系统已广泛使用计算机、rtu等微电子设备。

县级电力调度及其变电站由于其所在地土壤电阻率较高或地处山区等，其地网的接地电阻往往很难达到规程的要求，其防雷工作更需引起重视。

由于一些微电子器件工作电压仅几伏，传递信息电流小至微安级，对外界的干扰极其敏感，而雷电流产生的瞬变电磁场对微电子设备的干扰和损害尤为严重。

在雷雨季节，有些电力公司调度大楼和电力公司所属自动化显示系统、通信联络系统（modem、载波机、程控交换机等）等常常遭到雷击，造成较大的经济损失，严重影响当地电力系统的正常调度、工农业生产和人民的日常生活。

尽管有些电力调度自动化系统采取了一定的防雷措施，但其效果并不理想，仍然经常发生雷害事故。

本文通过在县级电力调度自动化系统防雷的实践，提出调度自动化设备的现代防雷技术。

1 雷电入侵通道概述雷电直接击在变电所设备上，这种情况几率比较小，因为设计和施工的都会考虑到安装独立的避雷针，避雷带和避雷网。

雷电可能沿着电源线入侵，雷电波沿线路侵入到变电所，如避雷器动作，则是避雷器残压叠加后，通过所用变的电磁感应耦合到低压网络，使微机保护、综合自动化的电源模块损坏的。

此时，低压电网过电压的幅值主要与避雷器的残压，避雷器与变压器距离和避雷器接地引下线的长度有关。

雷电可能沿着通信线入侵，雷电引起的过电压在通信线路与设备之间有一定电位差直接作用于串行通信口（rs232/422/485等），根本原因是在400v低压电源侧缺少必要的防雷保护措施，特别是缺少相应电压等级的避雷器保护，使低压网络中的雷电过电压得不到有效的限制。