1、    變電站二次設備防雷保護措施探討    黃新楠摘要:文章從電源系統防雷保護和二次設備保護措施對變電站二次設備防雷技術的探討，提出在電力變壓器低壓側加裝避雷器、將浪涌保護器加裝至電源入口端、單端接地和雙端接地兩種方式將屏蔽電纜有效接地等措施，為一線電力工程人員提供參考。關鍵詞：變電站；二次設備；防雷保護0引言雷電災害是十大自然災害之一，我國是雷電活動非常頻繁的國家，對電力系統安全可靠運行構成嚴重的威脅。隨著電力系統自動化程度不斷提高，以微笑電子為主要元件的控制、保護、信號、通信、監控等設備在變電站中得到廣泛的應用。常規的電磁保護裝置單元以電阻、電容、

2、電感為主，而熱容量較大，能承受較強的尖鋒脈沖，對雷電暫態沖擊承受能力較強。但對于微安級二次設備來說，就不一定承受得起。面對雷害多二維空間侵入轉變為三維空間侵入，雷害對象也主要集中在微笑電子器件等這些敏感的電子器件設備上，對二次設備造成較大的干擾。因此，變電變二次設備防雷保護是關系到電網安全穩定運行的重要因素，需要對其保護措施進行深入探究。1電源系統防雷保護措施變電站在高壓系統防雷保護措施一般都較為完善，如110kv及以上線路有架空地線保護，35kv線路有進線段保護，10kv線路有出線避雷器保護，各級母線還有避雷器保護，但400v低壓系統往往防雷保護措施較弱甚至沒有任何的保護措施，這樣使得過電壓

3、涉及整個低壓弱電系統，尤其是計算機監控系統和微機保護等弱電設備絕緣薄弱，很容易造成擊穿與燒壞，破壞綜合自動化系統直流電源模塊。電源系統防雷保護要從三方面著手：1.1在電力變壓器低壓側裝設避雷器在電力變壓器低壓側加裝避雷局，要實現兩點功能：一是限制避雷器殘壓，二是要把侵入波的陡度控制在一定的值以內。因此，避雷器與變壓器之間的最大距離lmax，對于一路進線應當滿足下式： ,其中，表示變壓器沖擊電壓最大值，表示避雷器殘壓，表示雷電波陡度，v表示雷電波速度，表示變壓器入口電容，表示避雷器到變壓器連線單位長度的電容。對于兩路進線，應當滿足，式中k1>1，且k1是隨著回路增加而增大的。如果避雷器與變

4、壓器的距離大于就應當考慮在變壓器附近再增裝一組避雷器以保證直流電源模塊的安全。1.2將浪涌保護器加裝至電源入口端浪涌保護器采用lc低通濾波器和壓敏電阻，使得通過其中的雷電波信號部分的高頻分量和較高的能量被有效吸收，使得電壓鉗位到安全范圍內，從而實現對電源系統的保護。變電站內雷電干擾頻率范圍為100khz10mhz，要保證二次設備正常工作，就需要將這個范圍內的高頻分量過濾掉，由公式可知，電感l和電容c參數的選擇成為浪涌保護器的關鍵。考慮到“技術經濟比”原則，選擇較小的電感以縮小體積，降低造價。從波過程原理可知，均勻單根無窮長無損導線，電壓波與電流波都是沿線路流動傳播，波的阻抗為，當波沿傳輸線路傳

5、輸時，在某個節點參數發生變化時會產生折射和反射。行波通過串聯電感后，直角波便變成了指數波，在陡度上出現明顯的下降。由于電感中電流不能突變，在行波到達某節點后，部分折射電壓與電感電流處于正相關關系，而另一部分電壓波則沿線路反射回去。同理，并聯電容，也減小波的陡度。因此，在電感與電容的雙重作用下，雷電波得到極大限制的削弱，從而達到保護電源板的目的。2變電站二次設備可靠接地變電站通信與控制系統中的二次設備所在的長方形機房的六個面敷設金屬屏蔽網，并與機房的內環形接地母線連接，接地點以短線為主，設備之間的連接也采用較短的導線連接，使得導線上難以形成較大的雷電感應電壓幅值，從而避免對二次設備的干擾。具體來

6、說，注意以下五點：一是二次系統設備如外殼、箱體、機架等金屬部件與共用接地系統等電位相連接，且以星形結構和網型結構兩種方式；二是根據二次系統設備各個外露可導部件情況建立起連接網絡，所有等電位連接網絡都應當可靠接地；三是對于局部封閉且相對小的二次系統可以選擇用星型結構連接網絡，并與共同接地系統部件有足夠的絕緣；四是對于較大的開放型二次系統采用網型結構等電位連接網絡，并通過多點接地并入共用接地系統中，形成網型結構等電位連接網絡。五是考慮到等電位連接網絡流過高頻電流，又有明顯的趨膚效應，不僅要求材料滿足截面積需要，還要滿足表面需要。屏蔽電纜必須要可靠接地，基本就有單端接地和雙端接地兩種。單端接地是電纜

7、一端在被迫設備處懸浮著，并經其他設備實現接地。在電壓雷擊情況下，有大電流進入地網時，在接地網的高阻抗作用下，注入大地電流迅速衰減，到達屏蔽電纜接地點的感應電壓不會太大，經電纜外皮的感應耦合到電纜電纜芯線的感應電壓也很小，從而保護二次系統設備。雙端接地是在改善地網電位分布的基礎上，為限制屏蔽電纜兩接地端電位而采用嚴格的等電位接地方式，使電纜兩接地端之間不能產生較大電位差而避免相互干擾。3結論變電站二次回路防雷問題關系到電力系統的安全穩定運行，必須要引起足夠的重視。除了從電源防雷、有效接地外，還要注重信號防雷、抗干擾等問題進行深入的探討，并在實踐中檢驗，促進電力技術健康發展。參考文獻：1余兆忠.變電所電子設備的防雷j.農村電氣化,2005(10)：32-33.2風華.弱電設備的浪涌保護j.農村電氣化,2005(10):55-56.3殷劍旺.淺談雷擊