变电站综合自动化系统的防雷保护_黎坤仪
变电站自动化监控系统防雷电干扰措施
变电站自动化监控系统防雷电干扰措施文章探讨了变电站中的雷电干扰对自动化系统的影响和破坏，分析了干扰产生的原因和危害，提出解决监控系统抗雷电干扰的有效措施，从而达到抑制雷电干扰的目的。
对自动化系统安全稳定运行起到极其重要的作用。
标签：变电站自动化监控系统雷电干扰措施随着科学技术的进步，变电自动化技术得到越来越快的发展，它们以通信网络技术为基础，把各种继电保护装置、自动装置、RTU（远程终端）和调度端连接起来，使变电站实现高质量、高速度、高灵活性和低成本的生产管理。
实际中，在增加自动控制系统的时候，往往对自动控制系统的防雷性能也要求越来越高，因为对现在的综自变电站中的微机保护、监控系统来说，雷电波一旦侵入，往往会极大的损坏设备，有的可能引起整个系统的瘫痪，导致巨大的损失。
在石家庄供电公司主网或是用户的配网中，2001年有据可查的就有十数次因雷击引起的弱电损坏事故，有的由于变电站线路落雷，导致设备和主控地出现电位差而使很多保护设备被损坏；有的由于变电站的微波塔落雷，因为感应过电压而使很多远动和通讯设备受损；有的由于雷击造成线路过电压而使监控系统和微机保护误动作。
1 雷击变电站包括两方面一是雷击变电站的构架或独立避雷针；二是雷击变电站控制室所在建筑物的防雷系统。
雷电会对控制室等四周的空间造成辐射和传导的电磁干扰。
雷电波等值频率范围内的电磁干扰属电感耦合型的。
多数电线和电缆是通过户外的电缆沟引入控制室内，很少受到因雷电形成的空间电磁场的干扰，其缘由是线的走向垂直于避雷针。
但若在建筑物内走线感应回路就易出现，而且感应回路的一端接入输入阻抗大的电子设备，和开路类似，穿透建筑物钢筋水泥墙壁的电磁脉冲会在感应回路中感应出暂态电压。
人们颇为重视高电压等级的电网防雷，尤其是将很多防雷措施设置在变电所和发电厂，防直击雷有各级避雷器、避雷线及避雷针保护，但一般的对400v低压电网未设置防雷设施，由于变压器低压侧的绝缘裕度较大，若使在变压器的高压侧的雷电过电压不超出要求的幅值，一般不会引起变压器低压侧的绝缘被击穿。
变电站综合自动化系统的防雷保护
变电站综合自动化系统的防雷保护摘要：随着当前我国自动化变电站的快速发展，雷电对变电站综合系统的危害程度不断提升。
综合化自动化变电站各个系统抗雷水平较低，雷电的侵入会导致变电站各个系统发生损坏，从而对电力系统的正常运行造成负面影响。
本文对综合自动化变电站防雷技术进行探析，提出相关改进措施，旨在促进综合自动化变电站发展建设。
关键词：综合自动化；变电站；防雷技术近年来，计算机及电子器件在变电站自动化系统中得到普遍应用。
微机自动化设备对电磁环境十分敏感，保护它们不受系统操作电磁冲击和雷电过电压的影响，确保自动化设备的安全运行，已越来越引起人们的重视。
1变电站综合自动化系统及防雷概述1.1变电站综合自动化系统概述变电站综合自动化是指利用先进的电子信息技术，对传统二次变电站的设备进行优化设计与功能组合，对全变电站的基本路线及主要设备实现自动监视，且在其监控下，通过从根本上实现其调度与保护通信等方式，改善变电站综合自动化系统的运行功能。
变电站综合自动化系统的主要特点有：通过采集数据与信息，便于控制与监视设备程序的运作；其应用能够给操作人员提供信息控制及数据采集支持。
变电站综合自动化主要由分布式、集中式及分层分布式三种部分构成，共同作用于其系统的运行。
如分布式结构是先将计算机的相关设备连接至可共享的资源网络上，再对其进行分布式处理计算。
集中式结构采取较强功能的计算机对其数据进行集中式处理、计算。
分层分布式结构对变电站二层式（包括控制层次与对象设置）分布进行控制处理，被划分为间隔层、通信层与变电站层。
变电站综合自动化系统具有以下几项功能：（1）远方整定功能。
在远方整定操作中可明显观察到，在收到修改确认命令前，保护装置系统可按照原定值继续运行（只有接收到命令后，才可重新输入定值运行）。
在操作过程中，注意“保护始终退出”命令充当重要角色，此功能提高了供电持续的可靠性。
（2）切除保护及远方投入功能。
在变电站综合自动化的实际操作应用中，其切除保护功能及远方投入功能与常规连接片相似，即视为软连接片或软件控制开关，且与常规连接片连接。
变电站自动化系统的防雷保护
电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering电力电子Power Electronic 变电站自动化系统的防雷保护冯嬪(山西焦煤西山煤电发电分公司电力公司山西省太原市030053)摘要：本文从电源部分、信号部分、接地部分详细分析了变电站自动化系统的防雷保护措施，并且通过案例，分析了具体的变电站自动化系统防雷保护措施。
关键词：变电站；自动化系统；防雷保护以往变电站主要采取应用避雷器、避雷针、自动合闸等措施来实现防雷保护。
而新时期，伴随着大量自动化设备在变电站中的普及应用，变电站防雷保护的复杂程度大幅度提升，尤其是瞬间过电压承受能力较弱的集成化设备，非常容易受到电磁干扰、操作过电压、雷电过电压等因素的影响而发生损坏，导致设备的保护误动、继电拒动，威胁电网正常运行。
鉴于此，有必要加大对变电站自动化系统防雷保护措施的研究。
1变电站自动化系统的防雷保护1.1电源部分的防雷保护有研究指出，60%的雷击事故，是由电源部分防雷保护不到位所致。
鉴于此，自动化系统防雷保护中，应高度重视电源部分的防雷保护。
根据相关标准规范中的要求，针对变电站低压配电系统，可以应用3级电涌保护器来实现防雷保护，借助电涌保护器，在纳秒级时间里将大级量雷电流泄放至大地，避免设备遭受雷电冲击。
同时，电涌保护器还可以吸收电源的误输入电压、开关高压送电线路的时候出现的浪涌电压。
自动化系统电源部分的防雷保护措施如下：(1)1级电源保护。
对于10kV/380V变电站，将大容量DXH01-FA三相电涌保护器安装在变压器低压侧，工作电压为38OV,最大通流容量为100kA,响应时间vlOOnso(2)2级电源保护。
将两套SDY-Pp5型直流电源防雷器安装在直流110V输入端，标称电压、持续工作电压分别为110VAC、150VDC,最大通流容量为20kA；将两套SDY-Pp1型交流电源防雷器安装在UPS的交流220V输入端，标称电压、持续工作电压分别为220VAC>385VDC,极限通流容量、最大通流容量分别为40kA、20kAo(3)3级电源保护。
变电站综合自动化装置防雷保护
变电站综合自动化装置的防雷保护【摘要】随着电网的迅猛发展，我国变电站综合自动化设备有了大规模的应用。
要确保变电站综合自动化装置的安全有效运行，积极做好装置的防雷保护工作十分重要。
我们只有在全面了解变电站综合自动化装置的硬件结构的基础上，分析找出雷电入侵变电站系统的具体途径，才能有针对性地制定防雷措施，进而确保变电站综合自动化装置的安全有效运行，从而提高变电站的运营效益。
基于此，本文在分析变电站综合自动化装置的硬件典型结构基础上，分析雷电入侵变电站的途径及原因，并重点对装置的相关防雷保护展开探讨。
【关键词】变电站综自装置防雷保护1 绪论近些年来，随着电网的迅猛发展，我国变电站综合自动化设备有了大规模的应用。
由于变电所内有网络设备、计算机以及交直流逆变电源等构成的自动化系统，其具有微机监测、监控、故障录波、保护等功能，在电力领域占据重要作用。
但需注意的是，此系统内部的连接线路十分复杂，若遭遇雷击，四周大地以及架空线路会因静电及电磁感应而形成过电压，进而导致和其相连的信号线路或者电源线路，通过各种接口，以辐射或传导等多种形式直接侵人该自动化系统，导致雷击事故发生[1]。
当前，分析雷害事故原因及采取防雷措施很重要。
2 变电站综合自动化装置的硬件结构变电站综合自动装置中包括监控系统、自动化控制系统以及保护微机系统之类的装置，该装置中的硬件结构主要有模拟量和开关量的微机系统、通信回路以及输进输出回路等。
此系统能够实现自检和互检的目标，降低各个系统间的关联性。
此系统还能通过内部的监控系统进行全遥控型的操作，有效保护了装置的各种主要功能，大大提高工作的效率，而且由于综合自动化装置中的防雷系统起到了防护雷击的功能，大大提高了变电站的效益。
3 雷电入侵途径及原因分析3.1 雷电入侵途径一般雷电是通过如下几个途径而产生危害的：（1）配电线路。
（2）地反击。
（3）雷击电磁场。
（4）通信线路。
其中雷电击在线路上所产生的过电压、过电流以及交变电磁场是最大的，可以轻易损毁建筑物内部的设备[2]。
变电站综合自动化系统雷电过电压防护
变电站综合自动化系统雷电过电压防护【摘要】变电站发生雷击时，变电站电气设备受到严重的破坏。
据此，分析了变电站的雷电过电压强度、入侵途径，提出了在变电站应采取的防雷保护措施，以确保变电站综合自动化系统正常有效地工作。
【关键词】变电站；综合自动化系统；雷电过电压；防护措施；接地装置随着工业微机自动化和通信技术和制造水平的提高，以强大的微机计算控制技术和先进的通信技术为基础的变电站综合自动化系统在电力系统得到了飞速的发展和广泛的应用。
该设备系统本质是以大规模和超大规模集成电路为核心的设备。
由于工作电压较低（通常芯片工作电源是直流24V），对电磁脉冲特别敏感，抗雷电过电压的能力脆弱。
雷电过电压干扰是强电磁干扰，峰值电流高达几百安培，上升时间仅数个微秒。
它可以经过各种途经进入变电站综合自动化系统内，轻者产生影响其准确工作效果的噪声干扰，引起系统误动作或拒动；严重的可使系统局部损坏或整体瘫痪。
因此，预防雷电过电压，已成为变电站可靠性和安全性设计的组成部分。
1.变电站干扰源、雷电入侵的途径及强度分析1.1干扰源分析变电站电磁干扰源通常分为两类：一类是人为干扰源。
包括电力系统的隔离开关、断路器等产生的过电压，高频辐射的电磁干扰，以及来自通信网络的干扰等；另一类是自然干扰源。
包括雷电放电，及其它天体和气象活动干扰。
其中雷电过电压对变电站的危害极大，是主要干扰源。
变电站遭受的雷电灾害主要有直击雷和雷击电磁脉冲损害。
其中直击雷击中变电站的概率极小，通常可采用避雷针或避雷网的保护方式；而雷击电磁脉冲对变电站的损害概率较大，需采用综合防护措施。
1.2雷电入侵途径分析1.2.1变电站的组成变电站综合自动化系统主要由微机保护装置、直流屏、电度表屏、消弧线圈控制装置、GPRS、通信口、微机五防装置和主控微机等组成。
主控微机即监控系统是用来接收报文、数据等与调度远方的传送，在变电所中起着重要的作用。
1.2.2雷电侵入的途径雷电电磁干扰主要通过传导耦合和辐射耦合方式传送到变电站，使其失效或损坏。
变电站综合自动化系统防雷保护措施的研究
２变 电站综合 自动化系统功能
２ ． １在线运 行可靠
持 优 势取 代传 统 变 电站设备 ，其 综合 化功 能在 系统监 控 和操作 过 程 中发挥 着极 其 重要 的作 用。 因
此 ，提 高 变 电 站 综 合 自动 化 系 统 的 安全 性和 可 靠性，我们 必须进 步研 究 变电站 综合 自动化 保护
一
措施。
与常 规 的 自动 装置 相 比，变 电站综合 自 至关重 要。 因为 变 电站 的 Ｃ Ｔ和 Ｐ Ｔ是采样进 动化系统具有 明显的竞争优势 ，由于它的所有 入二次系统 ，为了将 防护质量进一 步提 高 ，可 子系统都配备 了故障 自诊功能 ，例如微机系统 以应用双层保护 ，即将从互感器 窜入的雷击电 的保护装置 、自动装置等等 。所 以，在线运行 流控制在线路能够承受的范围之内 ，只有这样 可靠是变 电站综合化系统的主要 功能之一 。 才能保证系统的正常运作 。 ２ ． ２ 先 进 的 通 信 功 能 （ ４ ）关于检 测变压器 的异常 ，最有 效的
自动化控制 ・ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ
变电站综合 自动化 系统防雷保护措施的研究
文／ 朱 金 龙
式分布 ，它 以被分为变 电站层 、通信层和 间隔 随着 时代 的进 步，科 学技 术 出现 了空前 的繁 荣，特别 是 电子 信 息化 技 术的入 世 带动 了许 多行 业 的现代 化发 展。 实践 证 明，在 计 算 机技 术、 网络通 信技 术和 微
遵循 “ 整体防御 、综合治理 、多重 变 电站 综合 自动化 指 的是将 传统 的二次 且连接着常规连接 片。另外 ，自从软连接片技 学的眼光 ， 保护”的方针，才能最大 限度地保 护变 电站综 变 电站设备 经过功 能的组合与优化设计 ，利用 术有效应用于微机保护之后 ，实现应用操作很 合 自动化系统 的安全稳定运行 。 先进 电子信息技术 ，实现对全变 电站的主要设 容易实理程序保护的标准化。 备和基本线路的 自动监视 、并在其监控下从根 ３变 电站综合 自动化系统保护措施 本上实现其保护 、调度通信等有利于变 电站综 合自 动化系统运行的功能 。 ３ ． １合理设计 变电站综合 自动化 系统 １ ． ２变电站 综合 自动化的特点 对 于变 电站 综合 自动 化系统 来说 ，微机 变 电站 综合 自动 化系统 是一 个整 体 ，它 保护 与传统继 电保护存在很大 的不 同点 ，微机 拥有许多独特 的特点 ，其主要表现为 ，可 以采 保护有继 电保护功 能的硬件 电路 ，也有保护和 集数据和信息 、方便地监视和控制设备 的程序 管理功能 的软件 。其具体功能系统表现为 ：数 运作 ；变 电站综合 自 动化系统 的应用将为工作 据采集系统 ，微型计算机系统 ，供 电电源等。 人员提供现场数据采集 以及信息控制支持。 ３ ． ２变电站 综合 自动化 的防雷保护措施 １ ． ３变电站 综合 自动化 的组成 般 来讲 ，经过各 种各 样 防护措 施的 实 构成变 电站 综合 自动化 的主 要组 成部 分 施 ， 变 电站综合 自动化可 以不断控制雷击 电流， 有 三种 ，即分布式 ， 集 中式和分层分 布式，共 使之缩减在一定的所限范围之内 ， 从 而保证 系 同作用于变电站综合 自 动化系统 的运行 。 例 如， 统设备 的正常运行 。
变电综合自动化系统防雷措施应用探讨
通 信 调 度 综 ￣２ ｎ 。 ５ｓ
更有效地发挥接地 网的防雷作用。 在接地 网设 计 或改造时 ， 应注意以下设计应用 ： ２ ． 在构架避雷针 、 ．１ １ 避雷器下增加垂直接 地极 ， 的放射状 的水平接地以降低其 冲击接地 电 来 自通信通道 的过 电压 ， 主要是通信通道引 阻肪 止雷 电流人地时造成的局部地电位升高 向 入雷 电引起 的感应过电压 ， 如通信电缆或钢 芯光 二次 电缆反击 ； 缆通过铜线或钢芯引入雷电感应过 电压。 过电 该 ２． ． １ ２在设计 接地 网时应尽量采用方孔地 网 压使通信通道 与设 备之间有一定的 电位差直 接 以改善地面电位分布， 对方孔地网的网格大小要 作用 于串行通信 口、 收发设 备通信接 口 ， 直 从地 电位分布均匀考虑， 光 会 防止局部 电位升高 ； 接损坏微机和通信设备的串行 口、光收发 口， 严 ２－ ．３在电缆沟内要设置接地带 、 电缆沟 １ 在 重 时会损坏微 型计算机及 通信设备 。如我公 司 附近要设 置 与电缆沟平行 的水平 均压带以改善 ３ｋ ５Ｖ西场变 电站 ， 通信通道采用带钢芯的光缆 电缆沟的电位均匀。 防止地 电位不均对二次 回路 直接接至通信用的光端机 ， ０ ７月 ， 光 的干扰 ； ２ ７年 ０ 架设 缆用 的钢绞线 因雷击流过雷电流 ， 与钢绞线 平行 ２Ｉ ． １ ４接地网表面的地 电位分布要满足接触 架 设的光缆钢芯通过互感耦合产生感应过电压 ， 电压和跨步电压的要求 ． ． 致使 比端机烧毁 。 ２ ． ２通信通道 的防过压措施 １ ． ｒ站用电源的过 电压 ２来 ｊ ２ ． 采用 架空 光缆 作通信 通道 的变 电 ．１对 ２ 雷 击过 电压 的暂态冲击会通过站用 电电源 站 ，应避免带钢芯 的光缆直接接入光收发设备 。 线， 引入雷 电电磁脉 冲引起 瞬态过 电压 ， 进 应在控制室外将光缆转接为不带钢芯的光缆后 ， 直接 入自 动化设备 电源系统 ， 将引起设备电源模块甚 再接 入控制室内的光收发设备上。 避免感应过 电 至整套设备的损坏。如我公 司 ｌ０ Ｖ大龙变 电 压通过光缆钢芯损坏设备 。另外 ， ｋ １ 应将架设光缆 站 ，站用 电低压 侧无 防雷 没施 ， ０ ２ ４年 ８ ， 的钢绞线在站内可靠与接地 网连接 ， ０ 月 将钢绞线上 １ｋ Ｖ站用变二次侧通过 电磁感应 ， 二次 电缆 的雷 电流直接引入地 网， ０ 在 进而降低感应过电压。 上产生过电压， 将同样无 防过 电压设施的直流 系 ２ ２ 对采用 电缆作通信通道 的变 电站 ， ． ２ 室 统交流进线设备 坏 、 。 烧毁 此外 ， 电低压电 外通 信电缆 应采用屏蔽 电缆 ，屏蔽层 两端要接 站用 缆因互感耦合引起的感应过 电压 ， 严重时也会 引 地 ； 对于既有铠 带又有屏蔽层 的电缆 ， 室内应 在 起 自动化设备的损坏。 将铠带与屏蔽层同时接地 ， 另一端 只将屏蔽 而在 ｌ － 自二次电缆 的过电压 ３来 层接地。 电缆进人室 内前水平埋地 １ｍ以上 ， Ｏ 埋 如高压 电流互感器 和电压 互感器采样 的二 地深度应大 于 ０ ｍ ． ；非屏蔽 电缆应 穿镀锌铁管 ６ 次电缆通道 ， 雷电电磁脉 冲很容易从 这两种 高压 并水平埋地 １ ｍ以上 ， ０ 铁管两端应接地 。 无论室 设备侵入二次 自动化设备 。此外 ， 二次电缆 附近 内、 室外 ， 电缆应尽 可能与强 电导线 分开排 通信 的接地体流过雷电流时， 会通过互感耦 合在二次 放 。 同时 ， 在通信电缆末端加装信号电涌保护器 ， 电缆 ｔ 产生ｆ扰电压， 此十扰电压在二 次电缆上 这样 针对通信 通道形成 的防 护措施 较全 面 、 有 形成的感应 电压也可能损坏 自动化设备。 效。 ２ ｎ动化 系统的防雷措施 ２ ． ３站用 电电源防过压措施 在认识 以上对 自 动化 设备产生影响的过 电 变 电站 内 ｌ ｋ ／ Ｏ ０ Ｖ３ ｖ所 内变压器 ，且经验 ８ 压来源后 ， 采取有针对 胜的 防护措施 ， 截减来 自 证明变 电站 内 ６％的累积事故均 为电源系统防 ０ 各方的过 电压 ， 才能全方位地保护 自 动化设备免 雷措施不完善造成 的 ， ， 因此 自动化系统 防过 电 受过 电压的影响 ，提高 自 动化设备 的运行可靠 压保护 ， 电源系统防护应放于重要位置 。除了在 性。 站用变高 、 低压侧安装避 雷器外 ，还应参照 Ｇ Ｂ ２ 保证接地网电阻合格 、 ． １ 设计规范 ５３ ３２ ０ 建筑物 电子信息 系统防雷技术规 ０４－ ０４《 接地 电阻越小 ， 过电压值越小 ， 因此 良好 的 范》 的要求 ， 对变电 自动化低压配电系统采用 ３ ～
变电站自动化系统防雷及抗干扰措施
变电站自动化系统防雷及抗干扰措施2006-9-21 9:40:13[摘要]文章探讨了变电站中的各种干扰对自动化系统的影响和破坏，分析了干扰产生的原因和危害，提出解决系统抗干扰有效措施，从而达到抑制干扰的目的。
对自动化系统安全稳定运行起到极其重要的作用。
[关键词] 变电站抗干扰屏蔽浪涌保护光电隔离随着科学技术的进步和电力体制改革的不断深化，变电自动化技术得到越来越快的发展，从电磁型保护到晶体管保护，再发展到微机型保护，以及变电综合自动化装置大多数实现了微机自动控制。
它们以通信网络技术为基础，把各种继电保护装置、自动装置、RTU（远程终端）和调度端连接起来，使变电站实现高质量、高速度、高灵活性和低成本的生产管理。
但由于变电站的特殊环境，如强电磁场、雷电等众多因素的影响，使变电站的自动化系统受到各种各样的干扰，为提高其运行的安全和工作的可靠性，应根据不同的干扰源，采取相应的防雷及抗干扰措施。
1变电所内电磁干扰来源、传输途径和信号模式1.1电磁干扰的来源电力系统的电磁干扰源有外部干扰和内部干扰两个方面。
外部干扰包括了高压开关操作、雷电、短路故障、电晕放电、高电压大电流的电缆和设备向周围辐射电磁波、高频载波、对讲机等辐射干扰源，及附近电台、通信等产生的电磁干扰、静电放电等。
内部干扰是由自动化系统的结构、元件布置和生产工艺等决定的。
主要有杂散电感、电容引起的不同信号感应，长线传输造成的波反射、寄生振荡和尖峰信号引起的干扰等。
但是，不论是内部还是外部干扰，它们都具有相同的物理特性，所以消除和抑制的措施基本是相同的。
1.2 电磁干扰的传输途径可分为两大类：传导干扰和辐射干扰。
传导干扰是通过干扰源和被干扰设备之间的公共阻抗进行传播的，辐射干扰是通过电磁波进行传播的。
两者之间会相互转换，辐射干扰经过导线可转换成传导干扰，传导干扰又可通过导线形成辐射干扰。
例如雷电泄放即为这一相互转换的典型过程，如图1所示图1 雷电通过耦合侵入导线回路1.3 电磁干扰的信号模式电磁干扰信号按其出现的方式，可分成两种模式：差模干扰和共模干扰。
县级变电自动化系统防雷措施
县级变电自动化系统防雷措施
李宏伟
【期刊名称】《农村电气化》
【年(卷),期】2009()2
【摘要】随着县级供电企业变电站大规模应用变电综合自动化技术,大量自动化设备投入运行。
但自动化系统的微机装置雷击损坏自动化设备对外界的干扰极为敏感,电流、电压冲击耐受能力弱小。
特别是雷击过电压对自动化系统电源、通信等回路的冲击,常常破坏自动化设备的稳定性甚至使装置损坏。
该文通过分析变电自动化系统通信通道、站用电源、二次电缆的过电压来源,进而有针对性地提出对电源系统进行四级保护等防雷措施。
【总页数】2页(P30-31)
【关键词】自动化;过电压;防雷;措施
【作者】李宏伟
【作者单位】广西电网合浦县供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM726.1
【相关文献】
1.变电站综合自动化系统防雷保护措施的研究 [J], 李毅华;陈瑾
2.对县级电力自动化系统防雷措施的探讨 [J], 周波博;周慧
3.对县级电力自动化系统防雷措施的探讨 [J], 周波博;周慧
4.变电综合自动化系统防雷措施应用探讨 [J], 李君
5.县级变电自动化系统防雷措施应用探讨 [J], 李宏伟
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
变电站综合自动化设备防雷方案探讨
变电站综合自动化设备防雷方案探讨【摘要】在参照《建筑物电子信息系统防雷技术规范》及《电网调度自动化与信息技术标准》的基础上，对自动化系统的避雷情况进行了调查分析，介绍了其自动化设备防雷方案的具体实施情况及作用。
【关键词】自动化设备；电源；抗干扰；防雷电；安全运行220kVXXX变电站位于市郊区，地势相对空旷，极易受雷击，或雷击时产生的电磁场影响二次设备运行。
鉴于该地区自动化设备曾出现各种因雷击造成的设备损坏：工作站电源、RS-232串口、总控单元及相关板件、网络交换机等。
实施自动化设备防雷方案，目的是要提高220kVXXX变电站自动化设备的安全运行条件和抗干扰能力，并将雷电危害减到最低程度。
1.防雷方案实施前变电站情况调查220kVXXX变电站周围为耕地和农田，变电站设施为当地最高的构筑物，渝水变电站主控楼是一栋三层高的框架式结构建筑，地势较为空旷、属孤立、旷野型建筑。
在高压场内已安装有避雷铁塔，主控楼处于避雷针的保护范围之内。
针对渝水变电站与自动化设备相关的布线情况、现有防雷、接地措施进行了勘测，具体报告分析如下：1.1 逆变电源屏（1）有1组AC220V电源线路进线，由经电缆层从站用变1S屏引入，无任何的防电磁干扰措施；（2）有1组DC220V直源线路进线，由经电缆层从1#直流馈电屏引入，无任何的防电磁干扰措施；（3）屏内接地排与主控楼接地母排相连。
1.2 公用屏（1）有2条以太网线，由经电缆层到网络设备屏，无任何的防电磁干扰措施；（2）有1条232/9通讯线，由经电缆层到远动屏，无任何的防电磁干扰措施；（3）屏内接地排与主控楼接地母排相连。
1.3 网络设备屏（1）有4个24口的网络交换机的以太网线，由经电缆层到其它屏，无任何的防电磁干扰措施；（2）屏内接地排与主控楼接地母排相连。
1.4 UPS电源屏（1）有1组AC220V电源线路进线，由经电缆层从站用变1S屏引入，无任何的防电磁干扰措施；（2）有1组DC220V直源线路进线，由经电缆层从1#直流馈电屏引入，无任何的防电磁干扰措施；（3）屏内接地排与主控楼接地母排相连。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0引言
近年来，计算机及电子器件在变电站自动化系统中得到普遍应用。
微机自动化设备对电磁环境十分敏感，保护它们不受系统操作电磁冲击和雷电过电压的影响，确保自动化设备的安全运行，已越来越引起人们的重视。
1变电站自动化设备保护的必要性
变电站自动化设备是在一个干扰强度高的电磁环境中运行。
除了雷电冲击之外，所有高电压设备的操作，尤其是站内带电一次设备故障和邻近变电站带电送电线路故障，都不可避免地对远动设备产生损害性过电压或破坏其信号流的电磁冲出，轻则引起系统信号误报，重则损坏设备。
随着大规模集成电路的使用，电子元器件的性能大大提高。
但其抗电磁干扰、抗过电压和雷击的能力却很脆弱。
在远动设备的维护中，多次出现因感应过电压把GR90远动机的M20++主板及电源烧坏，也曾经多次因感应过电压把后台监控系统的计算机通信串口板损坏等，造成很大的经济损失，如果不采取有效的防护措施，这些脆弱的自动化设备就无法正常工作，对自动化设备功能、性能、可靠性以及自动化信息有严重影响，影响电网的安全调度。
2防雷原则
变电站遭受的雷击是下行雷，主要来自两方面：雷直击在电气设备上；架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。
无论雷电从任何途径入侵，都必须令它沿尽可能短的路径泄放到大地，使得放电冲击的历时最短，冲击波及的范围最小，从而最大限度地降低被波及设备各端口的电位差和承受时间。
被保护的自动化设备应尽量就地，就近接入等电位系统中，使自动化设备各个端口电位尽量相等。
3远动设备的防护措施
电子设备的防雷和过电压保护是一个系统工程，必须贯彻综合防护思想，综合运用分流（泄流）、均压、屏蔽、接地和保护（箝位）等技术，构成一个完整的防护体系。
而对一个特定电子系统，如远动系统的防护，则需要根据远动设备的特点，综合变电站的实际情况，灵活应用、采用具体措施，构成一个完整的防护体系。
变电站外部防雷设施(避雷针、避雷器、避雷线、避雷网)作为接闪器,在接闪的过程中,约泄放50%的雷电流能量,其余的50%将通过建筑物本身的金属结构、电源进线、通信信号线、网络线等进入建筑物内部。
为了保障变电站主控室内人身、设备安全，构建一个均压
变电站综合自动化系统的防雷保护
黎坤仪
（佛山供电局，广东佛山528300）
摘要：变电站综合自动化系统的防雷保护是一个新的课题，其强调以电子信息系统为保护核心，为被保护设备构建一个均压等电位系统，并通过各级电涌保护器，逐级把雷电流泄放入大地。
结合实际经验，介绍常用的防雷保护措施。
关键词：变电站；防雷；自动系统
Lightning Protection of Integrated Automation System of Substation
LI Kun-yi
(Foshan Power Supply Bureau,Foshan528300,China)
Abstract:Lightning protection of integrated automation system of substation is a new topic.Electronic information sys-tem as the protection core is emphasized.An equalizing system is built for the equipment to be protected.Through all levels of surge protectors,lightening is progressively put into the bined with practical experiences,some commonly used lightning protection measures are introduced.
Keywords:converting station；lightning protection；automatic system
作者简介：黎坤仪（1970-），技师，从事远动自动化工作。
收稿日期：2013-04-22
电力专栏
76
2013
自动化应用9期
等电位系统，主控室应敷设环形接地母线；在室外地面下应围绕建筑敷设闭合环形接地网；室内环形接地母线与室外接地网应有4根对称连线相连，室外接地网应至少经两点与主接地网相连。
另外，主控室应采用屏蔽措施，沿墙体敷设金属屏蔽网，金属屏蔽网应与门窗连接成一整体并经多点接地外引线与地网连接，金属屏蔽网的网孔面积不大于100mm2。
3.1电源部分
变电站内60%的累积事故均为电源系统防雷措施不完善造成的,故对综合自动化装置的防雷,电源系统的防护应放在首位。
参照GB50057.94《建筑物防雷设计规范》2000版、IEC1321-1及GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》对雷电引起电磁场脉冲的防护，对建筑物内电子信息系统设备的雷电电磁脉冲的防护等级的要求，可在变电站自动化系统的低压配电系统中采用3级电涌保护器进行保护，通过安装在低压配电线路上的电涌保护器，把级量较大的雷电流在纳秒级的时间内泄放入大地，使自动化系统设备免受冲击。
装设电涌保护的另一作用，是吸收高压送电线路开关操作产生的浪涌电压及电源的误输入电压。
电源保护措施：
（1）1级电源保护：在10kV/380V站用变压器低压侧安装大容量三相电涌保护器即DXH01-FA。
其技术指标为：工作电压380V、最大通流容量100kA、响应时间小于100ns。
（2）2级电源保护：在UPS的交流220V输入端安装交流电源防雷器即SDY-Pp1类型电涌保护器两套,标称电压220VAC、持续工作电压385V、最大通流容量20kA、极限通流容量40kA；另外直流110V输入端安装直流电源防雷器即SDY-Pp5类型电涌保护器两套，标称电压110VDC、持续工作电压150VDC、最大通流容量20kA。
（3）3级电源保护：在各屏柜远动设备的工作交流电源、直流电源进线分别安装交流电源防雷器SDY-Pp1和直流电源防雷器SDY-Pp5。
通过逐级的防护，可以将雷电流最大限度地控制在自动化装置允许的耐受范围之内，以确保设备稳定运行。
3.2信号部分
（1）通信线引入雷电引起的感应过电压使通信线与设备之间有一定的电位差，直接作用于通信口，会损坏远动通信装置。
因此在主控室内远动工作站至通信机房的两路模拟通道,安装两只模拟通道防雷器SDY-A1。
（2）变电站内所有测控装置开入量信号电源及控制输出电源独立供给，并且在电源进线处加装直流电源防雷器SDY-Pp5。
（3）变电站中后台监控微机与五防计算机之间使用串口进行信号传输,在端口前加装RS-232串口光隔离器,主要技术参数：光隔离电压不小于500V，瞬时隔离电压不小于7000V，隔离电阻大于10MΩ。
RS-232串口光隔离器将两台设备隔离开,能有效地保护设备接口。
（4）变电站计算机网络设备、交换机、路由器、集线器等敏感通信设备网络线路，为使其免受雷电感应过电压、电源干扰、静电放电等造成的损坏，在网络线两端安装网络防雷器。
（5）变电站自动化系统GPS接收天线安装要求：GPS接收天线安装位置选在能正常接收卫星信号并便于日后的运行维护；GPS接收天线安装采用金属支架固定，固定支架应接地；接受天线安装位置充分考虑雷击对接收系统的影响，当天线安装位置位于建筑物防雷带内部时，与建筑物防雷带的水平距离应大于2m，当安装位置位于建筑物防雷带外部时，应低于建筑物防雷带2m；接收天线线缆原则上不得横穿建筑物防雷带，接收天线线缆应加金属套管并将金属套管两端接地。
3.3接地部分
如果接地不规范或接地电阻不合格,雷电时不同接地点之间易形成较高电位差，产生电磁干扰，会影响远动设备的运行；同时，雷电引起的电位升高，通过设备的接地线引入远动装置，会损坏远动装置的模板。
自动化设备安全保护接地是将设备的外壳接地，以防电击或静电放电。
安全接地的接地网，通常是一次设备的接地网。
接地线要尽量短和可靠，以降低可能出现的瞬时过电压。
接地部分保护原则：
（1）变电站内所有的屏柜体、计算机、打印机外设等设备的金属外壳应可靠接地。
（2）变电站自动化设备的信号接地不应与安全保护接地和交流接地混接，安全保护接地、交流接地和信号地应严格绝缘，它们在接地母排汇集后，接到接地网上。
（3）变电站自动化设备应采用共用接地方式，接地电阻应满足R≤2000/I。
（4）采用等电位连接，在需要防雷的空间遭遇雷电等过电压时，使所有相关电子插件不存在明显电位差，保护电子插件免受损坏。
参考文献
[1]苏邦礼·现代防雷技术最重要的等电位连接［J］.广东
电力,1998
电力专栏
77
自动化应用www.chinacaaa.co m。