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变电所电子设备的防雷

2017-04-03 18:21分类:电工安全知识 阅读:

 

现在,电子设备在变电所中得到广泛运用,如微机维护设备、远动设备、无功电压概括调度设备等基地设备,也有周界防盗体系、图画监控设备等辅佐的电子体系。怎样做好变电所内电子体系的防雷维护,是变电所防雷的新课题。

长时刻以来,雷电和过电压对电网作业的影响,一贯是电力研讨的首要内容,可是研讨更多地会合在雷电直接击中一次体系时,对电力体系发作的影响。而对变电所中电子设备防雷疑问的研讨,如变电所内二次回路、二次回路中的设备和弱电智能化体系,一贯没有摆到满意首要的方位上。这儿有前史的要素:传统的电网维护所选用的电磁式维护设备,对雷电和过电压感应发作的搅扰,有较强的抗搅扰才调。可是,跟着核算机技能和电子技能的活络翻开,微机维护已变成干流的设备,许多智能化体系也运用于变电所,研讨和处理雷电对变电所二次回路的危害已变成火烧眉毛的使命。浙江省是雷害多发区域,以苍南供电局为例,每年都会发作多起变电所二次设备受雷击损坏的事端,分外像电缆引出线较多的远动设备等,更易遭到雷击的危害。

1 雷电侵入的首要途径

依据雷电电磁脉冲(LEMP)经过电阻耦合(由于接地端和电缆屏蔽电阻致使)、电感耦合(由于体系布线的环路和理性部件致使)、电场耦合进入体系。在实习中,其间又以电线、电缆感应电磁场(包含发作雷电二次感应过电压)以及由于接地体系不妥或仪器绝缘下降,引进电位差构成的效果最为严峻。对变电所现场的查询,发现对变电所内电子设备构成损坏的雷电侵入,首要有以下几种办法。

1.1 直接雷击中电子设备

传统的变电所内电子体系,如继电维护设备、远动设备,在方案时,都思考处于变电所防雷体系的有用维护方案内,直接遭受雷击的或许性十分小。可是,防误操作体系、图画监控体系、安全防备体系等许多的新式电子体系的运用,分外是在方案、施工时,没有无缺思考防雷维护办法,使得雷电波能够直接击中弱电设备或弱电线路,进而损坏二次体系中的别的设备。这已变成雷电危害的首要事端危险。

1.2 经过电源危害电子设备

雷电直接击中电源线,经过所用电源,侵入到二次回路中,所发作的高压将直接击坏二次设备,以最大雷电流陡度100 kA/ms来核算,在10 m长的单根引下线上,电感电压降会到达1 MV以上。实习中,由于有电晕损耗,这一电压会低一些,但也满意击毁绝大有些设备。所以,防止雷电从电源线侵入到二次回路,是防雷作业的首要内容之一。

在变电所场合内,方案中通常选用了避雷针防止雷电直接击中变电所内电源设备,关于高压线路的进线也选用了避雷器,根绝了雷电经过高压线路侵入到所内,然后影响二次回路。所以,从理论上讲,雷电经过电源线危害二次回路的或许性现已被根绝了。可是,在对变电所查看中发现,由于用电的需要,电源线常常跨过变电所原有的方案,私自进行铺设,分外是在变电所的日子区,乃至还有架空线。这些不标准的做法,是雷电侵入到变电所电源体系,然后损坏二次回路设备的首要要素,有必要致使作业单位的满意注重。假定的确需要将电源线引出的,有必要要思考用防雷设备对电源体系进行维护。

1.3 感应雷危害电子设备

当雷电将电流泄放到大地时,将发作一个旋转活络改动的运动磁场,附近的电源线、弱电电缆等相对切开磁力线,发作感应高压,在电流的陡度为90 kA/μs,并且环路为10 m时,在瞬时内感应电压可跨过1000 kV,这么的高压沿着线路传输,会击毁线路上的设备。当空气击穿放电,电场强度在500 kV/m时,将构成对体系有显着效果的电磁场。在实验室的实验中,50 Ω细缆和粗缆的同轴传输线,当10 kV的放电电流,在间隔其10 m处,在传输线的屏蔽层,接地心线感应过电压大于2500 V,将电缆埋入50 cm时,感应过电压仍大于800 V。可见,不只电源线简略发作感应浪涌脉冲,弱电电缆和传感器电缆,即便埋设在电缆沟或许地下也会遭到雷电电磁脉冲(LEMP)的影响,更不必说将其沿地外表铺设了。

由于变电所二次回路中的电缆线通常选用在电缆沟内铺设,有的还沿修建物外表铺设,因而,简略发作感应半径为几百米方案内的雷电电磁脉冲(LEMP),而致使过电压。

1.4 高压反击雷对电子设备的危害

雷电突击避雷针,由引下线将雷电流引进大地。由于大地电阻的存在,雷电电荷不能活络悉数地与大地电荷中和,必定致使有些地电位添加。由于电位差而致使的二次高压反击。若雷电电流接地引下线或接地设备与被维护物之间的间隔小于安全间隔时,由接地设备向被维护物发作反击。此外,由于金属导体与土壤(或混凝土)的电阻率不相同,也会将地电位差引进二次回路,然后构成二次回路设备的损坏,分外是当接地电阻不合标准或体系埋入电缆绝缘下降时,就会发作加在设备上的脉冲电压。此脉冲电压将会在效果点或体系耐压低的本地构成损坏,如丈量模块、传感器被损,电缆绝缘下降(电缆绝缘包层被击穿呈现小孔等),而电缆绝缘下降又会加重上述效果。

由于雷击点的随机性和电磁场的空间散布,以上感应过电压或雷击反击电压,或许会效果于体系内任一模块,或存在于体系内恣意两根电缆之间。

2 变电所电子设备防雷的详细办法

依据国表里几十年防雷的实习阅历,做好修建物防雷作业的要害是遵从DBSGP的准则,DBSGP也即是:分流、均压、接地、屏蔽和维护技能。

分流:添加雷电接地引下线数,然后减小每根引下线经过的雷电流,其感应方案也就相对较小;

均压:使被维护方针的各部位尽或许构成等电位,然后根绝电位差对电子设备构成的危害;

接地:超卓的接地是防雷安全的首要确保之一,分外是二次高压反击雷,超卓的接地能够有用地消除二次高压反击雷的发作;

屏蔽:超卓的屏蔽关于防雷电电脉冲也是最有用的办法;

维护:对电子设备进行过压和过流的维护,是最直接也是最首要的办法之一。有关于修建物防雷,变电所防雷体系是有其本身的特征,细心查询变电所现场,并且详细剖析了典型的变电所方案图纸,发现屏蔽和维护是变电所防雷,分外是二次回路防雷中简略疏忽的办法。依据前面剖析的二次回路中雷电构成损坏的几种办法,并联络DBSGP防雷技能,以为变电所二次回路防雷能够选用以下办法:

2.1 根绝雷电从电源侵入

在实习状况中,变电所中新设备的运用或许所用电源体系,将电源线引出到别的本地运用,很简略疏忽雷电的防护,将给雷电从电源线危害电子设备供给新的或许。所以在电源出线处有必要运用电源电涌维护器,防止雷电电流脉冲经过电源引出线,进入所用电源体系,危害二次回路及电子设备。

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