35kV变电站二次系统雷电防护
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论述变电站二次系统的防雷保护摘要:本文主要研究变电站二次系统的防雷措施,在分析了变电站二次系统的重要作用的基础上,结合现今的自动化和信息化在变电站二次系统的防雷工作中的普遍应用的现状,深入论述了变电站二次系统的防雷设计原则,并以此为基础,提出有效的防范雷击的对策和措施,期待能对我国变电站的工作人员在开展设计和实际的运行工作时提供理论依据。
关键词:二次系统;变电站;防雷保护1 变电站二次系统简述变电站的二次设备系统必须在一个相对抗干扰能力强的电磁环境中才能安全运行。
除了二次系统内的带电一次设备、操作过电压、邻近变电站带电和送电线路等几方面的故障外,其他的系统故障都会对变电站二次系统的二次设备系统造成相应程度的损害,其产生的过电压威胁和操作二次系统信号流的电磁冲击,容易引发变电站二次系统的二次设备系统的管理和控制上的混乱,不但使得相应的设备受到损害,而且雷电冲击必然引起变电站二次系统产生过电压,导致变电站二次系统的微机和自动化系统损坏。
2变电站二次系统的防雷保护的必要性随着变电站二次系统集成电路的规模化的使用,电子元器件也实现本身性能的提高。
但因为变电站二次系统的抵抗电磁干扰、过电压及雷击的能力十分脆弱,所以随着二次系统的综合自动化的建设完成和继电保护的微机化改革,二次系统的电子化程度越来越普及,若不能选用科学、合理的雷击防护措施,这些脆弱的变电站二次系统可能会因为遭到雷击而无法正常运行,影响了自动化设备的正常工作,成为电力系统正常运行的安全隐患。
3变电站二次系统的防雷保护原则现在的变电站二次系统选用的外部防雷措施可以有效保护一次设备不受到雷击,但只靠这些外部的防雷设施,无法满足消除间接雷电、一次设备事故、一次设备操作对于二次系统和微电子设备的影响,所以变电站二次系统要建立一个相对安全、完整的防雷保护网。
4 雷击途径4.1电源线引入雷电雷电引起的瞬时高电压,如果不加遏制,直接由电源线引入自动化系统,会影响其电源模块正常工作,使各功能模块的工作电压升高而工作不正常,严重时甚至会损坏模块,烧坏元器件。
防止雷电对变电站二次设备的干扰破坏是一个十分复杂的技术问题,只要存在一处薄弱环节,雷击损坏设备的情况就会随时发生,因此必须综合治理,多渠道防护■山东省莒南县供电公司左仲坤变电二次设备的防雷措施夏季已至,雷电频繁,为了使变电二次设备安全运行,研究解决变电站中子系统设备的抗雷电干扰问题尤为重要。
雷电的危害雷电的热效应。
当雷击地面上任何物体时,由于短时间内通过极大的电流,将产生巨大的热量。
该热量可使金属熔化,如落到变电站母线上可使杆塔断裂,导线熔断,造成短路。
雷电的机械效应。
当雷电流过一组导线或母线结构时,可在各导线之间产生很大的推力使导线结构断裂。
雷电的静电感应。
雷云放电前,在雷云和大地之间形成了很强的电场,位于其间的金属物体会感应而生与雷云电荷异号的电荷。
当雷云放电时,该物体上的电荷来不及泄放,本身会出现很高的对地电位,可能引起对其它物体的放电。
如果高压输电线位于此电场中,在雷云放电时其上感应的电荷将以行波的形式向两端传播,在到达两端时通过PT和CT在二次回路中产生过电压,将继电保护等二次设备烧坏,或造成保护误动作。
当雷直击输电线时,其行波电流更大,危害也更大。
雷击的电磁感应。
雷电产生很强的磁场,在周围的二次回路中可感应很大的共模干扰电压,使二次设备损坏,使保护装置误动。
地电位升高。
当雷电流从接地装置入地时,由于电流很大,可使地电位升高,使二次设备或电缆烧坏。
防雷措施采用具有屏蔽的控制电缆。
电子设备中大量采用半导体器件和集成电路,这些电子和微电子器件是十分脆弱的。
由于雷击产生的暂态电磁脉冲可以直接辐射到这些元件上,也可以在电源或信号线上感应出暂态过电压波,沿线路侵入电子设备,使电子设备工作失灵或损坏。
采用控制电缆作为屏蔽体来阻挡或衰减电磁脉冲的能量传播,保证电子设备的正常和安全运行,是一种有效的防护措施。
三相加装避雷器。
国家科委推广的D K系列线路避雷器具有通流大、残压低、导通速度快的特点,应根据使用部位不同,选用相应型号的避雷器。
二次系统防雷【摘要】随着变电站二次防雷系统的重大启动和使用,雷电所造成成的危害也越来越大。
电力设备的防雷工程是一个设备工程,防雷工程的建立是不可忽视的,必须结合现场的实际情况,将雷电流侵入电力设备的各个通道切断。
为了防止雷电造成的严重危害,展开对雷电入侵变电站二次系统的主要途径和相应的综合防雷措施和技术做以探讨,分析。
【关键词】变电站二次防雷系统必要性浪涌电压近年来随着我国电网建设的迅速发展,对变电站无人值班情况改造的深入。
综合自动化改造以后,大量的高度集成设备在变电站保护、电信以及运动领域总得到了广泛的应用,但是经过一段时间运行后,变电站二次系统在雷电入侵而损坏的事故时有发生,这样对国家经济造成难以估算的损失,严重影响了电网的安全运行。
1 二次系统防雷技术措施1.1 建立抵压配电系统的三级保护体系根据多年以来变电站系统的实际情况,变电站内65%以上的雷电事故都与变电站内部防护措施有直接关系。
对于综合自动化装置的防雷,电源系统的防护应放在第一位。
架空路线是感应雷过电压和直击雷电过电压所形成的雷电波,是沿路线侵入变电站的主要通道。
途中虽然有避雷器和母线避雷器等多级削峰,但是在经过变压器低压出线的平波作用下,电压幅值就会下降。
220v的直流电源是变电站微机保护测控装置的控制和操作电源以及二次设备工作电源,所以变电站的稳定运行需要以直流电源的可靠性和作为基础。
要从根本上解决累计对直流电压造成的危害,进而致使二次系统微机保护装置电源和直流端口的损害,需要在直流屏的交流输入端加装一套浪涌保护器。
将电源部分作为一级防护,并在低压变屏的进线侧安装一套容量足够的浪涌保护器。
在逆变电源的输入端安装压敏电阻,会对电路中出现的瞬间浪涌电压起到削峰的作用,同时也可以防止过电压对设备的损坏。
经有关公司改定后,通信及后台监控机等设备需要交流电源设备的直接接入逆变电源,逆变电源由直流屏输入,而其本身就具有隔离和稳压的作用,一定程度上又起到了一级保护作用。
电力系统变更二次设备的防雷举措发布时间:2021-01-11T05:38:09.546Z 来源:《中国科技人才》2021年第1期作者:任学民刘建委[导读] 随着我国社会的高速发展,对电力系统的使用提出了更高的要求。
电力系统的安全性能是人们使用电能的基础保障。
山东泰吉检测技术有限公司山东济南 271100摘要:随着我国社会的高速发展,对电力系统的使用提出了更高的要求。
电力系统的安全性能是人们使用电能的基础保障。
在社会经济发展以及人们的日常生活中都具有重要作用。
因此相关部门对电力系统的安全问题加强了重视并做出了相应了防护措施,但是在目前的电力系统运行中,除了设备故障,还有很多不可抗力的因素,例如雷击。
本文将对电力系统的二次设备防雷措施进行深入探讨。
关键词:电力系统;二次设备;防雷措施自然灾害因素对于电力系统的安全运行具有不利影响,而雷电是常见的一项关键因素。
由于雷击造成电力系统的破坏可直接影响人们的安全和生产,因此相关工作人员在对电力系统进行防护时不仅要保障其设备的稳定还要对防雷工作加强重视,制定出合理有效的防雷措施,提升电力系统的稳定性和安全性,保障人们的用电安全以及经济效益。
一、电力系统的二次设备及雷电入侵途径电力系统中的二次设备是指对一次设备进行控制、检测和保护的电气设施。
主要包括控制仪器、测量仪表及自动装置等设备。
与二次设备相连接的电回路被称为二次回路。
电力系统的二次设备是一项不直接与电能产生联系的设备。
因此一旦电力系统中的二次设备受到雷电的破坏就会导致一次设备也同样受到威胁。
针对二次设备来说做好防雷措施是至关重要的。
雷电作为电力系统二次设备受到破坏的主要自然因素,由于电力系统的信号分布范围较广,因此遭受雷击的概率就会较大。
雷电入侵到电力系统的二次设备当中会转化为电涌过电压,进而对设备直接造成损坏。
针对雷电入侵到电力系统的二次设备当中具体可分为以下几个途径:(一)地电位干扰:雷电通过电力系统中的接地系统流入大地,导致电磁在电缆中的感应受到影响,进而造成与电缆相连的二次设备的损坏。
变电站二次系统防雷措施从雷电流侵入变电站二次系统的途径出发,采取相应的防雷措施。
1 低压电源系统防雷措施电子设备所受雷害的80%是由雷电侵入电源部分引起的,为防止雷电波从电源系统侵入二次设备,主要采取以下措施。
①在所用变压器的低压侧装相应电压等级的金属氧物避雷器进行保护。
②在微机保护和综合自动化装置的电源前边串接隔离变压器,并加装对地电容进行雷电波的吸收。
③在微机保护和综合自动化装置的电源前边串接浪涌吸收保护器。
2 防止感应雷通过信号、控制线侵入由于变电站的通信电缆出线较长,感应雷通过远控系统电缆及信号电缆侵入,以很高的电压直接加在二次设备上,使设备损坏。
针对这种情况,站用变压器的低压出线应该加装普通陶瓷低压避雷器,在二次系统的电源出加装金属氧化物避雷器。
远控、测量及信号电缆采用屏蔽电缆,并且屏蔽层两端接地。
3 改善地电位分布当变电站遭受雷击后,雷电流经避雷装置流入接地网,如果接地网均压效果不好,在强大的雷电流作用下,会使接地网的局部地位升高,导致地电位干扰反击二次设备。
针对这种情况,应该做到以下几个方面:尽量降低接地网的接地电阻,使其符合规程所要的电阻值。
在接地电阻很难到达要求的山区,应该建立均压等电位系统,这样发生雷击时,虽然局部地电位很高,但是加在二次设备两端的电压差几乎为零。
也可以有效避免二次设备的损坏;从另一个角度考虑,就是在所有重要的二次设备端加装浪涌保护器(SPD),避免微电子装置的损坏。
4 结语变电站二次系统的防雷是一个系统工程。
要采取屏蔽,均压,加装SPD等多重措施,采取三级防护措施。
贯彻电子信息防雷综合治理、整体防卸、分级泄流及层层设防的思路。
目前,关于变电站二次系统的防雷还是一个新的课题。
如何更好进行保护,还需要进一步研究。
以上文献内容,仅供参考。
35kV变电站线路工程建设防雷措施1、雷电的形成雷电形成的主要原因是云之间的摩擦而引起的放电。
首先地表的水在高温下蒸发形成水蒸气并且不断上升,当大量的蒸气汇聚时就成了热气流。
众所周所,离地表越高,空气就越稀薄,空气的温度也随之下降,根据相关数据统计,从地表往上每上升1km,空气的温度会随之下降10°左右。
在高空中,当热气流遇到冷空气时,水蒸气就再次凝结成较小的水滴,这就是云。
云并不是静止不动的,它随着风的运动而运动,从地面到空中5km范围内,云主要带正电荷,而空中5~10km范围内,云主要带负电荷,这样使得云和地面之间形成了很大的电场,当云与云之间发生碰撞和摩擦时,如果所带电荷不同,就会发生放电现象,这也就是雷电。
一般来说雷电向下放电,这样地面较高的建筑物就有了被雷击的危险。
另外,雷云还存在不同的电荷放射区,当一个电荷区在放电完成以后还可能会引发其它电荷区的放电。
2、变电站遭受雷击的来源和防范措施2.1雷击的来源变电站遭受雷击一般是下行雷,其承受对象主要包括两个方面,第一个方面是雷击对变电站的电气设备损坏,另外一个是变电站电线在雷击后雷电进入变电站对站内的设备造成破坏,为此,要采取避雷的防范措施。
2.2变电站的防雷措施为了防止雷击,最常见的方法是安装避雷针,避雷针是具有很强的导电性,当发生雷击时就可以将雷电吸引到自己身上,从而避免其它建筑物或者建筑设施遭受雷击。
下面介绍一下变电站避雷针的安装要点。
2.2.1安装避雷针的原则避雷针安装的首要原则是能保护其它建筑设施不受雷击,从而起到很好的保护作用。
雷电在碰到避雷针时,对于地面来说,避雷针的电位比较高,如果它和其它电气设备的距离太近,那么也有可能出现避雷针对这些设备放电的现象,这也会使这些电气设备受损,或者使其不能正常工作,这也叫做反击。
为了防止反击,避雷针要与这些电气设备保持一定的距离,还要使避雷针的地下引线远离被保护的对象。
一般来说,把避雷针和电气设备不会发生反击的距离叫做最小安全距离。
35kV输电线路及变电站的防雷保护摘要:雷电是电力传输中的一个自然危害,如果被雷电击中,会导致线路本体受损或线路跳闸,对持续供电造成影响。
实施有效的输电线路防雷措施,来强化防雷,不但可以减少因雷击而导致的跳闸次数,亦可以对变电站内电气设备的安全运行进行有效的保障,是维持电力系统可靠、持续供电的重要环节。
关键词:35kV;线路;接地电阻;变电站;防雷保护防雷是一个综合的技术经济问题,在确定具体防雷措施时,应根据线路的负荷性质、系统运行方式、雷电活动强弱、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件,特别要结合当地原有的运行经验通过技术经济比较来确定。
在江苏地区,由于配电网架逐步向着110KV-10KV-0.4KV模式发展,将最终取消35KV线路,因此,有些地方35KV线路的设计、施工、运行、检修、维护得不到应有重视,进而在日常工作中出现了不少问题。
其实,目前35KV线路还有很多,特别是在广大的农村地区,甚至还占据重要地位,因为在那里35KV线路往往是作为主电源或电源间联络的线路或专线。
如老灌区线路,未及改造的35KV变电所的联络以及客户变电所等等。
就拿我们仪征来说,目前220KV线路3条,51.163公里;110KV线路26条,251.666公里,电缆线路4.145公里;35KV线路31条,218.66公里,电缆线路6.869公里;10KV线路136条,1700余公里。
由此看来,35KV的线路还占有一定的比重,公里数仍与110KV线路接近。
35KV线路故障机会往往在夏季雷雨季节,以雷雨大风时树木碰线接地和雷击故障居多。
去年和今年,因雷击跳闸的35KV线路分别就有6条次和4条次,雷雨导致35kV 母线短路1次。
可见,仪征地区的雷击事故还是比较频繁和严重的。
而夏季正是我省防汛防涝、迎峰度夏的关键时期,因此,做好35KV的防雷保护,对电力系统的安全运行仍是十分重要的。
135kV输电线路的防雷保护1·1降低杆塔接地电阻对于一般高度的杆塔,降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止反击的有效措施。
35kV变二次系统雷电防护
1. B级电源防护
防护位置 安装位置
站用电屏 站用电屏380V交流进线处
2. C级电源防护
防护位置 安装位置
微机控制高频直流开关充电屏 微机控制高频直流开关充电屏交流进处
总控屏的逆变电源/35kV线路及备自投保护、测控屏/1号主变保护测控屏/2号主变保护测控屏/电能量采集屏 交流电源进线端
总控屏的逆变电源/35kV线路及备自投保护、测控屏/1号主变保护测控屏/2号主变保护测控屏/电能量采集屏 直流电源进线端
1号主变端子箱/2号主变端子箱 交流电源进线端
3. D级电源防护
防护位置 安装位置
控制母线和合闸母线 合闸母线和控制母线上(直流)
后台监控设备电源 后台监控设备电源输入端
4.信号系统
防护位置 安装位置
直流通信信号至变电站微机远动装置通信接口(接口方式为RS232) 变电站微机远动装置通信接口
在变电站微机监控系统与站内其他智能设备的通信接口(接口方式为RS232/485) 总控屏端子排接口处
总控屏GPS馈线进线端 总控屏GPS卫星接收机进线端
电度表屏及电能量采集屏RS485通信信号 电度表屏及电能量采集屏RS485通信信号
后台计算机网络 后台计算机网络接口处
RTU
管理机 遥测采集模块 遥信采集模块 通讯控制模块 遥控控制模块 保护设备 智能设备 测量设备
信号量
交流/直流量
信号接点
通讯报文
操作机构
输出接点
调度
当地监控
通讯报文
集中式变电站自动化系统典型联系图
后台监控 保护测控单元 测控单元 智能设备 总控单元 调度
保护信号、其他信号
测量量 操作机构
信号接点 交/直流量 输出接点
通讯报文 通讯报文 通讯报文
通讯报文
分散、分布式变电站自动化系统的典型联系图
变电站内
一个元件
远动主站 当地监控 间隔1 间隔N 工程师站
调度
网络层
变电站层
间隔层
网络结构
……
RCS-9698总控单元
RCS保
护测控
装置
RCS测控装置 RCS保护测控装置 RCS测
控装置
RCS-9691
LFP保护装置 LFP保护装置
开关室就地安装
主控室内组屏安装
LFP通讯规约
GPS
秒脉冲对时
报文对时
DL/T 667-1999规约 对时网络 485通讯网络 差分对时信号
当地监控 调度
DL/T 667-1999规约
调度规约
智能设备
智能设备规约
RCS-9000变电站综合自动化系统典型配置
系统从整体上分为三层:变电站层、通讯层、间隔层。
间隔层解决了该设备在恶劣环境下(高温、强电磁场干扰、潮湿)长期可
靠运行的问题,并通过将保护与测控功能合二为一,减少重复设备,简化设计。
10kV开关柜通讯经光纤传送到光纤集成器,采集信息后经屏蔽双绞线传送到主
机。
通信层采用IEC标准规约,可方便地实现不同厂家的设备互连,可选用光
纤组网解决通信干扰问题;采用独立双网设计保证了系统的通信可靠性;设备
的GPS对时网减少了GPS与设备之间的连线,方便可靠,对时准确。
变电站层提供的远动通讯功能,可以同时以不同的规约向两个调度所或集
控站转发不同的信息报文;提供的后台监控系统功能强大,界面友好,能很好
地满足综合自动化系统的需要。