綜合自動化變電站防雷技術(shù)研究

黃中強(qiáng)（國網(wǎng)江蘇省電力公司常州溧陽供電公司，江蘇 常州 213300）

綜合自動化變電站防雷技術(shù)研究

黃中強(qiáng)（國網(wǎng)江蘇省電力公司常州溧陽供電公司，江蘇 常州 213300）

隨著當(dāng)前我國自動化變電站的快速發(fā)展，雷電對變電站綜合系統(tǒng)的危害程度不斷提升。綜合化自動化變電站各個系統(tǒng)抗雷水平較低，雷電的侵入會導(dǎo)致變電站各個系統(tǒng)發(fā)生損壞，從而對電力系統(tǒng)的正常運行造成負(fù)面影響。本文對綜合自動化變電站防雷技術(shù)進(jìn)行探析，提出相關(guān)改進(jìn)措施，旨在促進(jìn)綜合自動化變電站發(fā)展建設(shè)。

綜合自動化；變電站；防雷技術(shù)

雷電屬于常見的自然放電現(xiàn)象，其自身具有較強(qiáng)的破壞力，對于人類生產(chǎn)生活造成巨大的危害。隨著我國變電站自動化技術(shù)的發(fā)展，綜合自動化變電站的各類設(shè)備精密程度也越來越高。目前綜合自動化變電站自身是低電壓弱電系統(tǒng)，由于各類電氣設(shè)備的使用，使得電磁環(huán)境較為復(fù)雜。從防雷技術(shù)角度來看，綜合自動化變電站防雷能力較差，各類雷擊事故發(fā)生概率較高。所以，當(dāng)前需要加強(qiáng)綜合自動化變電站防雷技術(shù)研究，從根本上提高自動化變電站的穩(wěn)定運行。

1 絕緣配合原則

目前綜合自動化變電站進(jìn)行防雷保護(hù)時，需要嚴(yán)格遵守絕緣配合原則，對變電站各類電氣設(shè)備實際使用情況進(jìn)行分析，綜合考慮到設(shè)備所需要承受的各類作用電壓。對設(shè)備保護(hù)裝置以及設(shè)備絕緣性進(jìn)行判定，使得設(shè)備造價以及運行維護(hù)的效益最大化。對自動化變電站的電力變壓器的實際數(shù)值進(jìn)行判定，分析相關(guān)設(shè)備的絕緣性，從而使得系統(tǒng)中的變壓器以及避雷裝置都能得到保護(hù)，從而能夠進(jìn)行相互配合使用，提高防雷效率[1]。

2 直擊雷保護(hù)分析

當(dāng)前110kv或是等級更高的配電裝置，其自身絕緣性能較好，在實際電阻率較低的區(qū)域也不易發(fā)生雷擊現(xiàn)象，所以相關(guān)工作人員可以架設(shè)避雷針。避雷針可以架設(shè)在配電裝置上，通過輔助集中裝置與所在地網(wǎng)之間進(jìn)行有效連接，但是需要保持相應(yīng)的安全距離。35kv以下的自動變電站，因為自身絕緣水平較低，所以不能進(jìn)行架構(gòu)避雷針，所以需要在變電站四周布設(shè)避雷針，將避雷針裝置與變電所主要電網(wǎng)之間保持安全距離。

3 雷擊侵入防護(hù)措施分析

現(xiàn)階段我國綜合自動化變電站所限制的雷電侵入主要設(shè)備是閥式避雷器，將設(shè)備裝配在母線上，與各類保護(hù)設(shè)備之間進(jìn)行有效連接。避雷器需要裝在被保護(hù)裝置周邊，使得保護(hù)設(shè)備的電壓處于穩(wěn)定值。大多電氣設(shè)備都是不規(guī)律分布在自動化變電站中，避雷器和保護(hù)設(shè)備之間保持著相應(yīng)的距離。雷擊所產(chǎn)生的雷電波陡度較高，在保護(hù)裝置與避雷器之間發(fā)生震蕩的過程中會產(chǎn)生距離效應(yīng)，可能會致使被保護(hù)物發(fā)生損壞。所以避雷器和被保護(hù)物之間需要保持相應(yīng)的距離，使得設(shè)備能夠得到保護(hù)[2]。

在35kv至110kv的變電站沿路架設(shè)相關(guān)的避雷線路，當(dāng)雷擊靠近變電站主導(dǎo)線時，如果流經(jīng)的實際點擊量較大，那么留下的殘余電壓較高。避雷器實際保護(hù)距離較小，不能達(dá)到電壓的最大值，從而對設(shè)備造成各類危害。所以需要在變電站1km左右的范圍內(nèi)架設(shè)相應(yīng)的避雷線，此外需要加強(qiáng)保護(hù)性措施，提高進(jìn)線段的安全保護(hù)能力。進(jìn)線段開啟保護(hù)模式之后，進(jìn)線段導(dǎo)線自身具備良好的導(dǎo)線波阻抗作用，對于流經(jīng)的電流量具有一定的限制作用，導(dǎo)線上實際沖擊的電流量也就會降低。

目前自動化變電站中有大多直配電機(jī)，比如發(fā)動機(jī)、變頻機(jī)和電動機(jī)等，不經(jīng)過變壓器就與配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直接連接，是變電站電力系統(tǒng)中較為重要且絕緣能力較差的設(shè)備。所以，需要綜合考慮限制電機(jī)的電壓峰值，還需要切實降低電線陡度與中性點絕緣上的低電壓。當(dāng)前綜合自動化變電站系統(tǒng)大多都是低電平弱電系統(tǒng)，自然界的雷擊現(xiàn)象很容易導(dǎo)致設(shè)備元件發(fā)生不必要的損壞，所以為了能夠使得變電站設(shè)備之間的電磁兼容，需要做好整體性的抗電磁干擾措施[3]。

4 接地技術(shù)探析

一次系統(tǒng)中各類防雷等接地點能夠引起電流瞬間變大，所以目前需要連接較多地線布置相關(guān)的地網(wǎng)，從而使得瞬變電流能夠降低，電位和地網(wǎng)之間能夠形成電位差。二次系統(tǒng)屬于低頻系統(tǒng)，所以需要采取接地措施。

在電流接地隔離時需要采集監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，將自動裝置以及微機(jī)保護(hù)裝置的模擬量需要通過輸入回路再流經(jīng)變壓器，再輸入到自動化系統(tǒng)中。斷路器、隔離開關(guān)的實際輸入量需要經(jīng)過繼電器觸點隔離，不同信號電纜需要使用不通電纜，從而使得信號電纜與電力電纜之間有效隔離。電容和非線性電阻之間的電容量較大，電容電流量以及漏電電流量較小，所以通過非線性以及低電壓等特點，能夠有效抑制電磁脈沖的干擾性。

5 綜合自動化變電站防雷技術(shù)發(fā)展

目前世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的主要趨勢是智能電網(wǎng)的發(fā)展變化，通過建設(shè)數(shù)字化變電站是完善智能電網(wǎng)發(fā)展的重要措施。數(shù)字化變電站主要發(fā)展特點是實現(xiàn)設(shè)備之間的智能化和網(wǎng)絡(luò)化，智能化設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備之間可以交互參數(shù)，使得過去傳統(tǒng)的控制電纜方式被取代。目前CT電纜以及PT電纜等硬接線使得智能設(shè)備需要進(jìn)一步加強(qiáng)雷擊電磁脈沖等防雷措施，使得設(shè)備運行中各類網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)電磁兼容[4]。

6 結(jié)語

總而言之，綜合自動化變電站防雷技術(shù)是一項社會綜合建設(shè)工程，需要相關(guān)部門建立防雷減災(zāi)機(jī)制，在工作實踐中探究雷擊的重要問題，提出相關(guān)的實踐措施，使得我國自動化變電站系統(tǒng)能夠穩(wěn)步運行，更好地促進(jìn)當(dāng)前我國社會綜合領(lǐng)域的發(fā)展建設(shè)。

[1]鄧永生.變電站防雷技術(shù)簡述[J].信息通信,2015(9):318-319.

[2]王布興.淺談變電站二次系統(tǒng)防雷技術(shù)[J].通訊世界,2014(10):120-122.

[3]石東,郝延雯,王敏等.變電站通信系統(tǒng)防雷技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].冶金設(shè)備管理與維修,2014,32(5):47-48.

[4]周振宇.淺析變電站防雷接地技術(shù)的應(yīng)用[J].電子世界,2014(24):287-287.

黃中強(qiáng)（1970-），男，漢族，江蘇溧陽人，本科，工程師，主要工作性質(zhì)：電公司調(diào)度運行變電站運行，電力線路運行故障處理。