浅谈变电站二次系统防雷技术
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变电站二次系统防雷保护之我见目前,随着我国电力系统不断发展,系统对防雷保护能力提出了更高的要求。
而从当前我国电网防雷技术的发展来看,一次系统防雷基本达到了安全、可靠的目的,不会出现严重的雷击事故。
但随着现代科学技术的发展,以计算机、微型电子仪器为基础的二次系统在电网中所占的比例越来越大,而这些设备由于耐压水平低,一旦出现雷击事故就可能出现损坏,对电网安全运行产生严重影响。
因此,需要重视对变电站二次系统防雷保护技术的研究,为推动变电站平稳运行奠定基础。
1 雷击问题研究雷击主要可以划分为感应雷与直击雷,由于当前变电站出线段、进线段都设有避雷针,因此其避雷线能有效规避雷击危害。
当前常见的防雷保护结构如图1所示:在一般情况下,变电站的主要雷击事故类型为感应雷害事故:在正常情况下雷击先击中避雷针,有助于保护输电线路,而雷电会在引线的干预下快速流入大地;但在实际上,雷电存在陡度大、电波峰值高等特点,可能会经过系统母线进入二次系统,导致二次系统出现电容性耦合等,再加之二次系统自身具有特殊性,因此在雷击作用下就会出现损坏或发出错误动作。
感应雷过电压、浪涌过电压被认为是导致变电站雷击事故的主要原因,其入侵变电站主要分为以下三种方式:方式一:经过弱电系统信号控制入线进入。
若雷电流经过导线而进入大地,此时雷电流较大,因此往往会在周围产生电磁感应,致使导线上产生不同电压降,最终形成过电压。
这种过电压会影响二次系统设备,导致二次系统设备损坏。
方式二:经过弱电系统电源线进入。
在发生雷击过程中,雷电侵入波先到达变压器,此时变压器高压侧避雷器首先动作,将入侵的雷电流引入大地。
但在这个过程中,残压系数较大,电压器高压侧电压很大,则低压侧电压也会处于较高水平。
在这种情况下,第二次系统设备绝缘水平受到影响,可能会导致设备损坏。
方式三:经过弱电系统接地线进入。
在一般条件下,在雷击发生时,雷电流会随着地下引线进入大地。
但在实际上,雷电流进入大地的过程不是一瞬间完成的,因此往往会存在一个传播过程中。
变电站二次系统防雷设计探讨摘要当前电力系统中常用的避雷手段避雷针、氧化锌避雷器、架空地线等可以有效降低雷击对变电站一次设备的损害,但二次设备的防雷工作仍然相对滞后,设备遭雷害的几率极高,造成的后果也越来越严重。
本文就如何做好变电站二次系统的防雷设计进行了初步的探讨,希望对变电站防雷二次系统防雷工作的开展带来一定的帮助和启迪。
关键词变电站;二次系统;防雷;设计;安全性电力设备自动化改造带动综合自动化变电站的数量不断增加,雷电对弱电设备的危害越发严重,其中,变电站二次系统遭遇雷击的情况尤为突出。
变电站属于二级防雷建筑物,站内带有强电,当线路受到雷击时,会产生上万伏的过电压和过电流,并产生强大的交变电磁场,导致建筑物内部设备损坏。
改进变电站二次系统的防雷设计,可以大大提高电网运行的安全性和稳定性。
下面,先分析自然雷电对变电站二次系统带来的危害性。
1 雷电对变电站二次系统的危害分析一般来说,雷电危害变电站二次系统的途径主要有配电线路、通信线路、雷击电磁场、地反击四种。
在遭遇雷击时,配电线路可能产生过电压,过电压直接传到弱电设备,造成弱电设备损坏。
根据配电线路上过电压产生的原因和造成的危害。
一般情况下,雷击入侵配电线路的途径有六种:1)架空配电线路被雷电直接击中;2)架空配电线路受到感应雷击;3)埋在地下或位于地缆沟内的配电线路受到感应雷击;4)室内配电线路彼此感应产生过电流;5)室内配电线路与避雷引下线的电磁场发生感应而形成雷电流;6)室内配电线路与发生在室外不远处的落雷产生感应电流。
通信线路感应雷电后,雷电直接传到设备,造成设备损坏。
雷电电磁场对变电站二次系统的侵害是指,当建筑物及其临近点产生雷击时,会使建筑物内形成蕴含着较高能量的交变电磁场,位于交变电磁场内的仪器设施很可能被磁场的能量所破坏。
雷击入侵通信线路的途径也有6种:1)户外架空设置的通信线路被雷电直接击中;2)户外架空设置的通信线路同附近的雷击发生感应;3)户外地下通信线路在雷击时产生感应电流;4)室内通信线路与避雷引下线的电磁场发生感应后形成雷电流;5)室内通信线路与发生在室外不远处的落雷产生感应电流;6)室内线路排列过于紧密而导致彼此感应。
变电所二次系统防雷措施的分析摘要:本文通过雷电对变电所二次设备的各种干扰途径的分析,相应的提出了完善的解决方法,制定了良好的措施及解决方式,确保变电所防雷的可靠性, 为设备的安全、稳定运行提供有力的保障。
关键字:变电所;二次系统;防雷;分析1.防雷对变电所二次系统的重要性变电所的一、二次系统是一个相互紧密关联的整体,然而由于两者有着本质上不同的功能,二次系统的耐压水平比一次要差的太多,再加上二次系统本身的一些弱点,二次系统遭受雷击也频繁。
假若二次系统的防雷技术不够完善,那么变电所二次控制部分极易可能受到雷击进而使变电所发生毁灭性灾难,最终将使危害扩大到整个电网的安全稳定运行。
尤其近些年,地球气候多变,天气异常,不仅南方雷雨季节雷击增多,一些北方地区也多出现较高的雷电灾害。
全国整体出现的雷击水平较以往有了很大的升高,因此对于电网防雷击,尤其是变电所二次系统的防雷提出了更高的要求。
变电所遭受雷击会对其二次系统产生两个方面的危害:其一,雷电流通过变电所接地网泄流进入大地,产生冲击点位,此冲击点位在严重时会损害电气设备;其二,雷电流经防雷装置的接地引下线进入大地时,会在局部形成一个强大的暂态强磁场,使各种线缆以及弱电设备产生电磁干扰,发生瞬时过电压反正,损毁线缆和设备。
综上所述,由于大量的自动化、通信及继电保护等二次系统在变电所中的广泛应用,又由于二次系统较薄弱的抗雷击性,极易受到干扰而不能正常工作,造成各种开关误动、拒动等故障,严重影响整个电力系统的安全、稳定运行,因此对变电所二次系统防雷的研究有着重要的意义。
2.雷电对变电所二次系统的主要干扰途径变电所的建筑物不高,层数一般在3层以内,可划分为二类防雷建筑。
尽管如此,但由于变电所的设备处于一个强、弱电系统共存的错综复杂的电磁环境中,各种电磁干扰例如高低压开关的开合闸、雷电闪击、一次系统设备短路接地、附近物体的静电感应、无线电辐射等均可能进入二次系统形成浪涌和过电压。
变电站二次系统的防雷技术研究雷电是不可避免的自然现象,但是却给变电站造成了巨大的安全隐患,也是影响变电站供电安全的重要因素。
随着变电站自动化程度的加深以及二次系统设备的增加,雷电危害带来的损失也越来越大,因此,如何防止雷电给变电站造成巨大损失,成为了变电站发展的首要问题。
文章首先分析了雷电的危害以及破坏方式,根据多年的工作经验,在一次系统防雷基础上提出了变电站二次系统的防雷技术,为我国的变电站防雷研究贡献微薄的力量。
标签:雷电;变电站;二次系统;防雷技术1 引言变电站是我国电力系统中的重要组成部分,也是我国国民生活用电的主要来源地,因此,保证变电站的安全性以及稳定性就变得尤为重要。
由于变电站二次系统中包含了大量的电子设备,对于工作环境的要求也非常高,因此能否保证变电站二次系统的安全,影响着整个变电站的安全与稳定。
文章基于雷电的破坏方式与变电站一次系统防雷技术的基础,对变电站二次系统防雷技术进行了深入的研究。
2 雷电对变电站产生的危害雷电由于具有超高的电压与电流,因此具有极强的破坏能力,对变电站的产生的危害主要集中体现在以下几点。
2.1 闪络效应。
能够引起变电站线路断电与火灾,并且可以导致断路器停止工作或毁坏绝缘子等电子设备。
2.2 电磁效应。
由于雷电具有超高的电压,能够在瞬间穿透绝缘层,很容易引起火灾甚至是爆炸。
2.3 热效应。
雷电具有巨大的能量,能够使受击物体瞬间发热,因此可能导致变电站导线熔断,烧毁电器设备。
2.4 机械效应。
当雷电击中地面物体时,瞬间产生巨大的撞击力,从到导致高层建筑或杆塔设备倒塌,严重威胁人身安全。
3 雷电的破坏方式雷电对于变电站二次系统的破坏方式具有多样性,但其本质是超高压转换成浪涌过电压,再以浪涌过电压的形式对变电站的二次系统及相关设备造成破坏。
因此,防止雷电超高电压转换成浪涌过电压或者降低其转换率是防止变电站二次系统被破坏的主要手段。
通常情况下,雷电破坏变电站的方式有以下几种。
变电站二次系统防雷技术的研究的开题报告一、选题背景及意义变电站作为电力系统的重要组成部分,是能量转换与传递的重要节点。
在电力系统中,变电站二次系统的可靠性对电网运行和安全稳定起着至关重要的作用。
现代变电站二次系统中的故障随时都可能对设备和人员造成严重危害。
特别是雷电天气时,雷电的电压能穿透变电站设备的全身,对变电站二次系统造成直接或间接的损害或破坏。
因此,对变电站二次系统的雷电防护技术进行深入研究,具有广泛的理论价值和实际应用价值。
同时,变电站二次系统的防雷技术也是实现电力系统提高供电质量、确保供电安全的重要技术手段。
二、研究内容1. 变电站二次系统防雷技术的研究现状和发展趋势。
2. 变电站二次系统雷电环境分析和特点分析。
3. 变电站二次系统防雷设计的基本原理和方法选取。
4. 变电站二次系统防雷技术的性能指标和评价方法。
5. 变电站二次系统防雷技术的验证实验。
三、研究方法1. 文献调研法:通过对国内外文献、标准、技术规范等资料的收集和分析,掌握变电站二次系统雷电防护技术的研究现状和发展趋势。
2. 现场测试法:通过现场实验和测试,获取变电站二次系统受雷电侵袭的情况和产生的电磁干扰,以及各种防雷措施的效果。
3. 数学模拟法:采用数学模型,对变电站二次系统在不同雷电环境下的电磁场分布和电磁干扰情况进行模拟和计算,优化和评价变电站二次系统的防雷措施方案。
四、进度安排第一年:调研变电站二次系统防雷技术的研究现状,分析雷电环境特点,并确定研究思路和方法。
第二年:建立变电站二次系统防雷模型,进行相关实验,分析各种防雷措施的优缺点,制定性能指标和评价方法。
第三年:针对前两年的研究成果,设计并进行一系列的验证实验,总结防雷技术的优化方案。
五、预期成果1. 提出一套完整的变电站二次系统防雷技术方案。
2. 建立变电站二次系统防雷评价体系,并制定性能指标和评价方法。
3. 验证实验总结报告,完善并优化防雷技术方案。
4. 完成硕士论文获得学位。
变电站二次系统防雷设计方案探究二次系统在变电站运行中占据较大的影响比重,支撑变电站的稳定运行。
变电站二次系统在运行过程中,较容易受到雷击危害,引发一系列的雷击风险,不利于二次系统的高效运行,严重时直接损坏变电站的运行设备。
电力企业为改善二次系统的防雷效果,实行有针对的防雷设计。
因此,本文通过对变电站二次系统进行研究,分析防雷设计的方案。
标签:变电站;二次系统;防雷设计;方案近几年,电力系统处于变革状态,诸多电网系统面临改造处理,逐渐体现出自动化的运行方式,更是需要稳定的二次系统,完善电网运行。
二次系统在变电站自动化运行中,明显缺乏防雷保护,无法为变电站提供可行的防雷措施。
电力企业根据二次系统的防雷需要,科学规划防雷设计的方案,确保二次系统的防雷优势,保障变电站的安全运行。
一、变电站二次系统雷击破坏的表现二次系统遭遇的雷击破坏,主要表现在两个方面,结合变电站雷击表现的实际情况,汇总做如下分析:1、地反击破坏雷击导致变压器附近的电位突增,高电位经过地线自动导入系统设备内,一旦设备处在低电位状态,瞬时形成敏感的电位差,冲击设备,促使系统设备处于损坏状态,无法正常应用在变电站运行中。
由于电位差引发的设备毁坏,即是地反击破坏[1]。
地反击大多情况下出现的设备破坏无法在短时间内恢复正常变电,需经过彻底检修后才可投入运行。
2、配电线破坏雷击对配电线的攻击危害集中在过电压方面,经雷击产生过电压后,直接毁坏变电站的弱电部分,特别是弱电设备。
过电压比较典型的破坏表现为:(1)变压器的室内配电部分,线路之间产生强烈的电磁干扰,形成难以控制的过电流,冲击配电线路;(2)变电站与雷击在某一特性的落差范围内出现感应电流,烧毁变电站的连接线路。
二、变电站二次系统防雷设计方案电力企业根据变电站二次系统的防雷需求,规划有效的防雷设计,重点在防雷思想、措施以及设备选型等方面规划设计方案,如下:1、防雷设计方案的整体要求变电站二次系统防雷设计方案包含复杂的设计内容,必须达到相关的防雷标准,才可保障二次系统的防雷效果[2]。
电力变电站二次系统防雷接地的思考摘要:我国的雷电现象较为频繁,而雷电对变电站电网系统的安全运行影响巨大。
随着科技的不断发展,变电站的运行逐渐变得智能化,智能化的电力运行系统还有较多的微电子元件,这些元件在电力系统的保护、控制、通信和监控等设施中的应用较多,且容易受到雷电的强电压攻击。
因而要想让变电站运行顺利,就必须对变电站的防雷技术进行完善,确保变电站在运行过程中安全高效。
本文将对变电站的二次设备防雷接地技术进行探讨,以期与广大学者交流。
关键词:变电站;二次设备;防雷接地技术;探究引言电气设备是电厂中能够让电力正常运行和输送的最为关键的因素,电气设备施工质量尤为重要,特别是电气二次设备的安装,安装技术必须要有规范性和科学性的操作方式,同时还要加大监督力度,目的是为了保证对重要位置进行有效的质量控制,确保各个环节的调试工作、施工规范、设备选择、设备安装工艺都能按照规章制度有条有序进行,进一步确保电气二次设备能够可靠安全运行,提升电气二次设备的运行效率,不断为社会做出更大的贡献。
一、变电站的防雷原则分析在实际工作过程中,设计变电站的防雷措施时要针对雷击的形成特点,从过压保护、内部保护以和外部保护等各方面来进行。
(1)外部保护:外部保护也就是避雷网、避雷带和避雷针等过程的防雷系统,通过引下线把雷电流疏散到地下面,进而让建筑物得到保护,防止雷击造成火灾等安全事故。
(2)内部保护:当金属体遭受到雷击时,在接闪的刹那会产生高电压,此电压会和其他大地金属体之间产生放电的现象,也就是我们所说的反击。
因此内部保护主要就是把线路或者信号沿线的过电压阻塞。
这就要求利用过电压保护器完成金属线路或者信号线的等电位连接,以免造成雷击事故。
(3)接地保护:接地保护是防雷措施的重要部分,不管是防护感应雷或是直击雷都需要接地和大地相连,接地保护主要是把雷电流产生的大量电荷泄散到大地并与大地中的电荷发生中和,因此接地的好坏也直接关系到防雷的有效性。
浅谈变电站二次设备的防雷措施作者:庄彩虹来源:《科技资讯》 2011年第6期庄彩虹(海南电网公司保亭供电局海南保亭 572300)摘要:文章阐述了目前二次设备防雷中存在的问题,并提出一些防雷措施,可供参考。
关键词:变电站防雷接地二次设备中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)02(c)-0135-01实际电力工程建设中,在建设自动控制系统的时候,往往对其防雷措施考虑不够,一旦有雷电波侵入,容易造成二次设备损坏,有的甚至使整个系统瘫痪,造成无可挽回的损失。
2009年6月到2010年8月一年多的时间里,海南电网公司保亭供电局内可查的由于雷击发生的弱电损坏就有四次之多。
故障分别有:(1)变电站线路落雷,造成主控地与设备之间的电位差而损坏大量的保护设备;(2)变电站的微波塔落雷,由于感应过电压而损坏通信服务器和图像监控系统;(3)变电站的线路落雷造成大量的测控设备损坏;(4)变电站微波塔落雷,造成大量的保护、通讯设备损坏。
经研究分析,这几次故障的主要原因是由于次设备发生雷击后在弱电设备造成的浪涌超过了二次设备承受的能力而造成的。
浪涌的主要形式是电源浪涌、信号浪涌。
而这种浪涌在新建或扩建设备时又往往不被重视,设计上没有专门的考虑。
本文在介绍电力二次设备防雷的同时,还将探讨浪涌对二次设备的危害及预防措施。
1 存在问题按现有的雷电理论,雷击从形式上来讲,可分为直接雷击和感应雷击两种。
直接雷击会造成建筑物损坏并引起火灾事故,一般构筑物避雷设施只能保护其本身免受直击雷损害。
感应雷击(主要为雷电的静电感应作用、电磁感应作用、放电时产生的强烈电磁脉冲、地电位反击和雷电波入侵等)引起的过电压,会沿架空导线、天线、电缆和金属管线等通道进入用户设备,引起设备的损坏。
通常变电站自动化系统都置于建筑物之中,电源线、网络线、信号线均铺设于电缆沟中,因而遭受直接雷击的可能性不大,其防护的主要对象是感应雷击。
变电站二次设备防雷措施的探讨摘要:随着计算机技术的普及,信息网络系统的建立和应用,电力系统自动化程度正在不断的提高。
但是电子设备的集成化程度提高的同时,其耐受冲击过电压的能力也随之降低,因感应雷造成的二次设备损坏而危及运行人员安全的事故也逐年增加。
本文主要针对变电站二次设备防雷措施进行深入探讨,以供参考。
关键词:变电站;二次设备;防雷措施1雷电流在接地网的分布特点变电站或输电线路遭受雷击,会有雷电流经由避雷针、避雷器或避雷线的接地引下线流入地网。
由于地网接地体阻抗,特别是感抗的作用,使得在雷电流小的地网电位分布极不均匀。
而地网接地体上的电流随时间的变化率很大,也使得地网附近的二次线上产生较高的感应电势。
分析雷电流在接地网上的分布,可采用π型分布参数电路,单根单元接地体的π型等效电路如图1。
图1单根单元接地体的π型等效电路其中电阻RO,LO,CO,GO为接地体的电阻、电感、电容和电导参数。
接地体的材料一般为扁钢,其电阻率PO-7=1.0×l0Ω/m,设其等值半径a=8mm,其LO=1.7μHm,取雷电流波头时间Tt=2.6μs,其等值角频率:由此可得:由2式可知,ROωLO,因此,在雷电流下接地体电阻RO可以忽略不计。
对单元水平接地体:式中:p———土壤电阻率;ε———土壤介电常数:l———接地体长度,m;r———接地体等值半径,mm;h———接地体地埋深度,m。
在雷电流作用下,地网电流分布以电感起决定作用。
图2分段互感回路对于一个闭合回路,其自感包括内自感和外自感,在雷电流作用下,由于钢的磁导率很大,趋肤效应很强,使其内自感下降到原来的1%以下,为外自感的2%以下,所以内自感可以忽略不计。
对图2的分段互感回路,进一步简化,认为2段①和②的积分长度11k=12k=L,等效半径为r,则自感为:对整个接地网,每段接地体都可以用LGC组成的二型电路表示,同时还要考虑平行接地体之间的互感M1k,2k,对交叉平行的接地体之间的互感可忽略不计,相互垂直的接地体之间的互感为0。
变电站二次系统防雷技术分析摘要:变电站二次系统是电力系统的重要组成部分,但其耐雷水平低,雷电波侵入易导致二次设备的损坏,严重影响了电力系统的正常运行。
本文分析了变电所二次系统防雷保护中存在的问题,对二次系统防止雷电干扰提出改进措施:改变二次系统的接地方式,改善接地网电位分布,完善二次系统的屏蔽及安装电涌保护器等,提高了电力系统供电的可靠性。
关键词:变电站二次系统;雷电波侵入;防雷措施引言随着电网规模的不断扩大,变电站的数量不断增多,雷电对弱电设备的危害越发突出,二次设备遭受到雷击,会造成设备损坏、通信中断、系统退出等情况,严重威胁电网的安全运行,本文通过对雷电波入侵途径的分析,结合当今弱电防雷的一些技术和变电站的情况,探讨变电站二次系统防雷措施。
1雷电对变电站主要电磁干扰的途径及方式变电站分布面广,遭受雷击的概率较大,雷电入侵变电站内的二次设备最后都转变为电涌过电压,电涌过电压是造成二次设备损坏的最直接原因。
变电所二次系统地电位干扰是短路电流或雷电流经接地系统流入大地,经二次电缆传到二次系统的电磁干扰。
1.1地电位干扰(1)雷击独立避雷针引起的反击电压造成的干扰。
当雷击避雷针时,雷电流经过独立避雷针的支柱或引流线和接地体流入大地时,在支柱和接地体上会产生很高的冲击电压。
在避雷针入地点的冲击电位Uch=IchRch,是与雷电流幅值相关的一个很大值,这将造成变电所地电位的升高,地网电位分布不均,在引下线周围会产生很强的瞬变电磁场,从而引起地电位干扰。
(2)雷电流通过避雷线入地造成的地电位干扰。
电力系统中,对于110kV的线路,一般全线架设避雷线,而35~110kV未全线架设避雷线线路的变电所一段进线上必须架设避雷线,限制流经避雷器的雷电流和侵入波的陡度。
当有雷电流流经避雷线时,雷电波在传播过程中将在阻抗的不连续点产生折射、反射现象,产生较高的电位差。
(3)避雷器接地线引起的反击过电压造成的干扰。
雷击波除了经避雷线、避雷针的接地引下线注入地网外,也可能是当雷击在变电所内或输电线路上时,雷电冲击波将经变电所内母线传导经避雷器流入大地,注入变电所的地网,在地网中传播最终流向大地远方。
变电站二次系统的防雷保护问题及措施摘要:雷电一直是影响变电站安全运行的重要危害。
随着变电站数字化改造与建设,做好变电站二次系统的防雷保护显得更加重要。
本文阐述了变电站二次系统的构成特点,进而揭示雷电危害与二次系统之间的关系。
在此基础上对雷电危害的主要形式进行了归纳和总结,最后提出变电站二次系统防雷保护的具体技术措施。
关键词:变电站防雷;二次系统;防雷保护;技术措施中图分类号:tm63文献标识码:a文章编号:1009-0118(2012)04-0213-02一、前言随着电力体制改革的推进,变电站数字化改造与建设也不断深入发展,综合自动化变电站的不断增多,雷电对弱电设备的危害问题日益突显出来。
从国内有关报道和变电站运行的实际来看,变电站二次设备遭受到雷击,造成设备损坏、通信中断、系统退出等情况普遍存在。
这不仅严重威胁电网的安全运行,而且给人们的生活带来了诸多的不便。
笔者结合工作实践,针对变电站二次系统的特点,通过对雷电波危害的途径分析,结合当今弱电防雷的一些技术和供电局变电站的情况,探讨变电站二次系统防雷措施。
二、变电站二次系统的结构特点变电站二次系统,是指变电站的内保护设备、自动化设备、通信系统、计算机网络设备及监控系统、交直流电源系统等各种二次设备的总称。
[1]二次系统集中了变电站自动化监控管理的重要设备,其具有微机监测、监控、保护、小电流接地选线、故障录波、低频减载、“四遥”远传等功能,在电力调度自动化领域起着举足轻重的作用。
由于二次系统内部连接线路纵横交错,当雷击附近大地、架空线路和雷雨云放电时直接形成的,或者由于静电及电磁感应形成的冲击过电压,极易通过与之相连的电源线路、信号线路或接地系统,通过各种接口,以传导、耦合、辐射等方式侵入自动化系统,从而可能造成危害系统正常工作甚至破坏系统的雷击事故。
三、雷电放电对变电站二次系统的主要危害形式雷电是自然界中强大的脉冲放电过程,雷电侵入地面建筑物或设备造成灾害是多途径的,一般来说,有直接雷击、感应雷击、电磁脉冲辐射、雷电过电压的侵入、反击等。
浅谈电力系统变电二次设备的防雷措施摘要:变电二次设备的防雷措施,直接影响到电力系统的正常运行与否,随着电力电子技术的不断发展,计算机及通信技术也在电力系统得到了广泛的应用。
本文主要论述了电力系统变电站二次设备遭受雷击的原因和途径,并提出了一些二次设备的防雷措施。
关键词:综合自动化变电站二次设备途径防雷措施引言随着变电站微机综合自动化系统的逐步建立,变电二次设备的防雷措施越来越显得重要,一旦造成雷击事故,将带来巨大的经济损失。
为此,在采取防雷措施的时候,一定要确保措施的安全性和有效性,这样才能够起到防雷和保护设备的作用。
1.电力系统变电二次设备受雷击的原因及途径1.1.遭受雷击的原因变电站的保护整流充电系统的设计容量一般都会很大,电压的承受能力也比较大。
但是像超大规模的集成电路,设备的运行的电压往往只有几伏,电流也只有几微安,就不能够承受高电压和高电流的冲击。
一旦受到雷击,就会使得超大规模的集成电路烧毁,从而使得整个保护设备不能够正常运行,达不到保护整流充电系统的目的。
1.2.雷击电压侵入变电站二次设备的途径。
1.2.1.通过直流配电线路侵入一般变电站的站内都设有直流电源,无论是监控、保护,还是通信设备的用电,都是直流电源配电。
直流电源线路主要是通过电缆井及电缆沟到控制室的,其中有一部分的直流线路还送到了有高压存在的场所。
因此,直流线路感应到雷电的概率也是很大的。
1.2.2.通过CT、PT信号线路侵入主要有两种情况会产生雷击过电压:一是高压线路上的雷击电流会通过电流互感器的初级线圈传到CT线路,雷击电流会在CT线路的负载上产生很高的过电压,极有可能将负载烧毁。
二是由于CT线路一般是敷设在电缆沟内,电流互感器输出线路将会被感应到雷击过电压。
具体情况如图(1)所示。
在PT线路中,引入雷电的情况也有两种:一是高压线路上的雷击过电压通过电压互感器传到PT线路中;二是电压互感器倍感应到了雷电过电压。
具体的情况如图(2)所示。
变电站二次系统防雷技术分析雷电是危害变电站供电场的重要因素之一,尤其是近年来随着变电站自动化积蓄的提高,变电站二次系统设备的增多,雷害对二次设备危害越必突出。
为了保证变电站供电的安全性,就必须对二次系统采取一定的防雷措施。
本文就简要的分析了变电站二次系统的防雷技术。
标签:变电站;二次系统;防雷;技术1 变电站二次系统交、直流电源防雷雷电引起的瞬态高电压,如果不加遏制,直接由电源线引入二次系统,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。
并直接传导到用电终端屏柜,对站内共用屏、运动屏、测控屏等重要设备造成损害。
目前为止,电源防雷必须分三级以上的防护这个概念已经获得防雷业的普遍认同,并已编入众多国际标准、国际、行业标准和规范当中。
但对该三级或以上的电源防雷器的安装位置却存在不同的意见。
根据本人对变电站防雷的认识以及运行经验,比较认同以下方案:首先,B级防雷器采用大通流容量的间隙型SPD,并联安装在站用变输出到站用屏的低压电源线缆上,B级的电源防雷器处最好能安装雷电环境监测设备,该设备需具备三相电压实时监控、零地漂移电压监控、雷击计数、雷击发生时间记录、雷击强度监控以及对B级电源防雷器的实时监控,具备声光报警功能。
从而,通过该设备对整个变电站二次系统的雷电环境有一個整体的监控认识;C级防雷器采用中等通流容量的限压型SPD,并联安装在控制室内的充电屏、UPS的电源输入端;D级防雷器采用通流容器量较小的限压型SPD,并联安装在直流和交流馈线输出的电源线路上即终端用电屏柜的电源输入端,安装位置一般在屏柜内的适当位置,采用导轨安装的方式比较适合。
同时,为了安装、运行维护以及安全的角度考虑,对于限压型SPD来说,一般要求标准35mm导轨安装,可在线热拔插,具备劣化指示、自动脱扣等功能,同时还应具备遥讯功能,以便于日后综合集中管理。
安装模块化SPD时必须符合国际标准在其前端安装容量相匹配的空气开关,空气开关在此处能起到维护简便和中断短路电流的作用。
变电站二次系统防雷技术分析摘要:分析了变电站二次系统防雷和抗干扰问题,提出了几点预防感应雷、过电压的措施,并详细阐述了二次系统过电压保护设计以及防雷运行管理。
实践证明,所提出的防雷措施对提高变电站二次系统的安全运行水平有较大帮助。
关键词:变电站二次系统防雷1前言随着变电站的发展,大量微机保护等在变电站保护远动、通讯的升级中使用,大规模集成电路的耐过电压水平比原来的晶体管电路脆弱了许多,晶体管设备的耐压水平可达到500~1000伏,而大规模集成电路的耐压水平不到100伏。
所以在对变电站的保护、远动、通讯等弱电设备进行升级换代时一定要考虑设备的防过电压措施。
如果二次系统的防雷设施不完善,极易由于一次系统对二次系统的雷电反击造成变电站二次控制部分瘫痪而发生变电站毁灭性的事故。
2 雷电对站内设备影响的形式雷电对二次设备的影响基本可分为3种:直击雷、感应雷及瞬态电脉冲。
2.1直击雷直击雷是指雷电直接击在人体、建筑物或设备时,其强大的电效应、热效应和机械效应等造成建筑物和设备损坏以及人员的伤亡。
变电站有较完善措施防直击雷措施,控制电缆和信号电缆都从电缆沟进入控制室。
直击雷对二次设备影响最主要方式是通过电源途径进入,雷击10kV线路,通过站用变、交流系统,经过多级避雷器削峰,电压幅值大为下降,但由于雷电波的电压、能量极高,仍可能以幅值相对很高、能量较低尖峰脉冲的形式进入220V交流回路中,导致设备受损。
2.2感应雷感应雷虽然没有直击雷猛烈,但其发生的几率比直击雷高得多,主要针对站内二次设备。
从我们所掌握的情况来看,主要是站二次设备的通道端口、电源模块等容易损坏。
感应雷是雷电在雷云之间或雷云对大地放电时,在信号电缆、控制电缆、设备间连接线产生强烈的电磁感应,尤其是避雷针将强大的雷电流引入大地时,产生强烈电磁感应,进而损坏电子设备。
2.3瞬态电脉冲变电站二次回路越来越复杂,雷电浪涌进入途径增多,瞬态电脉冲既可能从电源线或信号线进入二次回路使电子设备损坏,也可能使信号传输波形变犁,产生误码,影响传输的准确性和传输速率。