电力系统变电站二次设备的防雷措施 张晓岳

发表时间：2019-04-02T10:18:54.897Z 来源：《基层建设》2019年第1期 作者： 张晓岳

[导读] 摘要：随着我国电力系统在各个行业中应用越来越广，电力资源已经成为人们当前不可缺少的一项重要能源，而与此同时，电力资源合理利用问题也受到人们的广泛关注和重视。

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摘要：随着我国电力系统在各个行业中应用越来越广，电力资源已经成为人们当前不可缺少的一项重要能源，而与此同时，电力资源合理利用问题也受到人们的广泛关注和重视。现阶段，变电站综合自动化系统已经投入应用，并在变电站运行过程中发挥出重要效益。利用现代化的技术能够实现电力系统变电站的监控、测量以及保护工作，但由于微电子设备在应用过程中耐过压能力较低，只能够对一次设备进行保护，当出现雷电天气时，微电子设备则无法保证电力系统运行的安全性以及稳定性。基于此，本文主要针对电力系统变电站二次设备的防雷措施展开研究。

关键词：电力系统；变电站；二次设备；防雷措施研究；防雷技术 1 引言

我国电力行业正处于快速发展的高峰期，电力系统在变电站中的应用也在不断的完善，现代化技术的引进，大大提高了电力系统变电站的自动化程度。而现代化技术的应用，大幅度提高了网络设备、自动化系统、通讯设备等元件的精确性，但却降低了电力系统变电站耐雷击电流的能力。当前，电力系统变电站的雷击频率大幅度升高，而一些二次设备的通信线路以及接地线路成为了构成雷击的天然途径，使我国电力系统变电站的雷击事件频频发生。因此，为保证电力系统运行安全，提高电力系统变电站二次设备运行的可靠性，应采取相应的防雷措施。

2 电力系统变电站二次设备研究

2.1 电力系统变电站二次设备的结构特点

电力系统变电站二次设备主要包括：自动化设备、变电站保护设备、通信系统、监控系统、计算机网络设备等等。这些二次设备构成了一个电力系统变电站的二次系统。在应用过程中能够将变电站自动化监控进行集中管理，利用微机进行远程操作以及实时监测，并且具备“四遥”远传功能、故障录波功能、低频减载功能、小电流接地选线等。这些功能可以对电力系统进行自动化的电力调度，有利于节约电力资源的消耗，保障电力系统运行安全。电力系统变电站的二次设备种类繁多，而且内部连接的线路呈现错综复杂的情况，所以当遭遇雷电天气时，这些复杂交错的电力线路将会成为构成雷击的天然渠道，当雷电击中电力系统附近时，电磁感应以及静电所形成的冲击过电压将会使相邻电线间的传导，进而发生耦合，侵入自动化系统，造成电力系统的雷击事故，对当地的电路设备造成严重的损坏，为相关电力企业带来重大的经济损失。

2.2 变电站雷击事故危害分析

变电站的电子设备不同于其他电子设备，在性能上具有电子脉冲的特质。由于电子冲脉的特质，致使当变电站电子设备遭遇雷击时，由于瞬间接受过电压袭击，将会造成非常严重的事故问题。雷电击入过电压时[1]。此时会对变电站内部的数据传输以及存储造成一定干扰，使变电站内部数据信息发生损坏或者窜动，严重甚至可能会出现变电站内部数据信号全部丢失的情况，为相关电力企业造成无法弥补的损失。这种极端情况会造成电力系统的暂时性瘫痪。而且，此类情况的频繁出现，也会对变电站内部的电站设备造成不利影响，缩短电子设备的使用寿命，当过电压电流过大时，容易造成电子设备内部元件烧毁的情况，对人们正常生活用电造成影响。 3 电力系统变电站二次设备的防雷措施 3.1 变电站电源系统的防雷措施

通常情况下，变电站二次设备采用交直流电源进行供电。而直交流电源在供电时，由于整流装置存有较大容量的滤波电容，能够对瞬间过电压袭击起到一定的防范作用。采用屏蔽电缆进行馈电屏蔽，能够提高接地设备运行的稳定性。在接地装置设计工作中将电气设备以及保护接地共用同一装置，并将之安置在间接雷区，当遭遇雷击情况时，变电站受到电磁脉冲的影响，会造成地电位及线路耦合瞬间升高，反击过电压的情况。因此，应为设备供电回路提供强有力的过电压保护装置，来确保设备运行安全，同时能够起到防雷的作用。变电站电源系统的防雷保护措施中，控制核心在于雷电的抑制及电源回路上出现的浪涌和过电压[2]。采用多级引流的方式进行电源系统的保护，利用电子开关能够实现当雷击情况发生时，系统自动关闭电源，此时装置接地线将遭遇的雷击电流导入地下。可将不同级别的电子开关进行组合应用。当遇到不同程度的雷击事件时，可以逐渐递减雷击电压，达到对电力系统二次设备保护的目的。 3.2 变电站信号系统的防雷措施

信号回路比同电网供电系统更加敏感，当遭遇雷电袭击时，信号回路将会更加脆弱，此时二次设备绝缘耐受水平也相当低[3]。二次设备连接数据线、信号线以及测量控制线路，这些线路大都处于直击雷防护区，当电磁场强度瞬间增大时，这些线路很容易出现干扰情况，致使数据信号的丢失或损坏。为确保变电站回路运行安全，应对一些重要回路接口处进行防护。除此之外，其他一些二次设备在受到高强度电磁场干扰时，也会出现电压反击的情况，损坏设备接口电路。因此，应在这些设备接口处进行信号电涌保护器加装工作，利用信号电涌保护器对接口部分进行保护，保障电力系统信号正常传输和采集。 3.3 变电站二次设备的防雷技术研究

当弱电设备抗过电压能力过低时，容易受到雷电的危害，雷电波同样也会对变电站二次设备造成损坏，使设备产生误动作，造成数据信号的错误传输。为避免这种情况，可加装电源防雷保护器SPD，实现电力系统变电站的多级保护，从而降低过电压的危害水平。在控制室的网络线、信号线以及微波馈线上加装信号防雷保护器，能够有效保障变电站自动化系统运行安全。采用综合的防雷措施，将防雷防护工作做全做细，从各个环节进行防雷设备的加装，全面保障设备的运行安全。 4 结论

综上所述，随着电力系统变电站二次设备工作效率的不断提高，变电站防雷能力却持续降低。为保障电力系统变电站二次设备能够正常运行，保障用电安全，应针对电力系统变电站二次设备防雷措施展开研究。采取一系列的防护措施，形成完善的变电站二次防雷系统，从而将雷电引发的变电站安全事故发生几率降到最低。二次防雷系统是一种预防性措施，当前在我国还没有形成普及应用，但为保障变电站运行安全，应对电力系统变电站二次设备的防雷措施展开专项研究，并投入使用，使国家电网运行更加安全、可靠。

5 参考文献

[2]陈丽兰.电力系统变电站二次设备的防雷措施[J].电子技术与软件工程，2017（22）：234. [3]袁浩.电力系统变电站二次设备的防雷措施[J].硅谷，2014，7（21）：123+132.

[4]任守涛，洪佳.电力系统变电站二次设备的防雷措施[J].科技创业家，2014（06）：118.