水电厂闸门现地控制单元防雷设计
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计 算机 应用 置 的输 入端 子处 ,使 雷 涌能量进 入装 置后 能就 近泄 放 。雷 涌保 护 电路可 为共 模雷 涌能量 和差 模雷 涌能 量 分别 提供 各 自的泄 放路 径 。压 敏 电阻元 件 和气体 放 电管元件 共 同承 担雷 涌保 护 的放 电能 量 ,在单个
相关 国家标 准要 求 以外 ,还要 特别 强 调 防雷 分 区和
等 电位 连 接 的概 念 。根据 雷击 在不 同区域 的 电磁场
1 设 计原 则
闸 门监 控 系统现 地控制 单元 防雷设 计 主要针 对
水 电厂 ,除了能 满足 闸 门系统监 视控 制 的基 本要 求
强度 划分 防雷 分 区 ,并在 不 同 防雷分 区 的界面 上采 用不 同防护等 级 的防雷设 备 器件 ,对 后续 被保 护设
备或 系统 。 在 防雷 系统 方案设 计 工作 中 ,除 了要遵 照执 行
和广泛应用 ,水电厂闸门监控系统现地控制单元普
遍 采 用 了 可 编程 控 制 器 P C和 各 种 智 能装 置 组 成 L
的监控设 备 ,这些 设备 虽然具 有一 定 的抗干扰 和抗
电磁 兼容 能力 ,但 由于其 普遍 处在 高 山环境 中 ,极 易 受到雷 击 而造成设 备 损坏 。
备进 行有 效 的保护 ,并 实施 等 电位连 接 。
外 ,还通过 引 入雷 电分 区概 念 ,对 闸门现地 控制 单
元 的结 构进 行 了针对性 防雷 击设计 ,对 闸门监控 系
依据 防 雷分 区 的概 念 ,主要 目的就 是确保 计算 机 闸 门监 控 系统现 地控 制单 元 的正 常运行 ,不 受 雷
Hale Waihona Puke 由于 闸门监控 系统 现地 控制 单元 的 工作 电源采
设备 的本体虽然装设在户 内或是有外部 防护体处 , 但同时也有一定数量的信号和 电源线暴露在外部 ,
用 交流20V 2 和直流 20V 路供 电 ,是 由水 库建 筑 2 双
物 的配 电室 引入 的 ,电源 高压 端和 配 电室 的一 级 防
雷 保 护 由电厂方 完成 实施 。因此 ,对于 闸 门监控 系 统 的交 直流 双路 电源 可采 取二 级 防雷保 护和 三级 防
收 稿 日期 :2 1 0 —0 02— 2 3
作者简介 :陆宋杰 (92一) 18 ,男 ,工 程师 ,主要从 事水 电 厂 自动化方面的研 究工作。
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计算机 应 用
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水 电厂 闸 门现 地 控 制 单 元 防 雷 设 计
陆宋杰 ( 网电力科 学研 究院/ 国 南京 南瑞 集 团公 司 江 苏南京 2 10) 116
【 摘
要 】 目前 ,水 电厂 闸门计算机监控 系统得到 了越 来越 广泛 的应 用 ,但 闸门现地控 制单元 有 时会 遭遇 雷 电干扰 而
算 机 闸 门现地 控制单 元从 设计 阶段 开始 就 体现这 种 综 合 系统 的 防护设计 原则 ,必 将起 到事 半 功倍 的 防
护效 果 。
2 2 电源部 分 的防 雷击与过 电压保护 .
雷击 引起 的浪 涌 电压属 于高 能 电磁 骚扰 ,具有
很 大 的破 坏力 。雷击 有 直 接 雷击 和感 应 雷击 两 种 , 水 电 厂闸 门监控 系统现 地控 制单 元处 于高处 ,二 次
有重 要 的意 义 。
是堵塞所有的雷电入侵渠道,实行分 区和等电位连
接 的原则 ,结 合水 电厂 实际情况 ,按规范正确 实施 。
总 的来 说 ,防雷 技术 主要 是分 流 、均压 、屏 蔽
和接 地这 四项技 术再 加上 有效 的防护设 备 。如果 计
2 现地控制单元防雷设计
2 1 整体 防 雷设计 .
2 0v;额 定 通 流 , 2 =2 A,最 大 通 流 , = 0k 一
保 护水平 U 小 于 18k 。 P . V 在 20V直流 电源引 入位 置 加装 上 直 流 电源 防 2 雷器 G U -2/2D P 1 020 H,该 防雷器 额定 工作 电压 。
=
元件出现短路失效状态时另一种元件可为装置提供
冗 余 雷涌保 护 。 共模 雷 涌保 护 电路 如 下 所 示 ( 图 2 ,其 中 见 ) R 1 U 是 压 敏 电阻 元 件 ,G U 、R 2 1是 气 体 放 电管 元
电所造成 的过 电流 、过 电压 的干扰 和破 坏 。措 施 就
统 的 电源 系统 、网络 结构 以及信 号接入 等各 个方 面 也 进行 了优 化设 计 ;同 时结 合采 用先进 的电涌保 护 器件 等措施 ,有 效 地解 决 了 系统 的 雷击 干 扰 问题 ,
保 障 了现 场 的生产安 全 ,对提 高 电网 的安 全运行 具
损 坏 , 因此 加 强 雷 电防 护 是 闸 门监 控 系统安 全运 行 的 一 大课 题 。 图 5幅 。
【 关键词 】水电厂 闸门监控 防雷 设计
随着计 算 机技术 、控 制技 术 、通 讯技 术 的发展
均能有 效接 受这两 种 雷击 ,造成 信 号 、控制 、通 信 等二次设 备 或 系统 的工作性 能偏 离 预期 指标 或 出现 性能偏 差 ,导致设 备 或 系统失 灵 ,甚 至摧毁 上 述设
・
雷 保护 相结 合 的方式 。 作 为二 级 防 雷 保 护 ,可 在 装 置 的20V 流 电 2 交
源引 入 位 置 加 装 单 相 电源 防 雷 器 L Y 一 6 A M o*2 ,
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小水电 21年第 2 ( 02 期 总第 1 期 ) 6 4 该 防雷 器最 大持续 工作 电压 范 围 U =20V;额定 。 2