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雷击对自动化设备的损害及防护办法

2017-09-08 20:33分类:电工安全知识 阅读:

 

 1、雷电的损害

  呈现雷击时,雷电流会沿变电站的接地网散流,支线上的雷电流和各点电位差异很大,联接在不相对等电位地网上的自动化设备,假定其间有电信号联络,那么跨过其容许承受才调的地电位差将致使设备损坏。由于直击雷放电的能量经过电磁感应和静电感应办法向邻近辐射,会呈现致使设备过电压放电。显着,这种雷损害是大面积的,变电站二次设备损坏大都都是由此状况发作,分外是自动化设备对雷电等电磁脉冲和过电压过电流的耐受才调很低,就会在设备的绝缘单薄处构成击穿。并且电力体系对于自动化设备防雷作业滞后,这些设备遭受雷击损坏极高,效果也越来越严峻。这些年在电力体系中屡次发作因雷电构成归纳自动化设备损环,使测控设备误动、拒动,或使远动作业站“停工”,更严峻的将失掉对无人值勤站的监控而致使事端拓宽。

  2、雷击的侵入路径

  架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压构成的雷电波沿线路侵入变电站,是致使变电站自动化设备遭受雷害的首要要素,雷电波通常是经过变电站邻近的10kV线路侵入10kV母线,再经过10kV站用电变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合闯入沟通屏馈电出线。途中经过了10kV线路避雷器、母线避雷器和站用变避雷器3级削峰,再经过站用变低压出线的平波效果 电压幅值有所降低。但由于雷电波的电压、能量极高,且高压避雷器等设备技能上绑缚性,尽管绝大有些的雷电能量都能在抵达自动化设备之前得以消除。但雷电波仍或许以幅值相对很高,效果时刻很短的低能量尖峰脉冲的办法,经过站用变压器低压侧馈电出线,加到选用220V沟通电源的自动化设备上。此外,雷云在变电站邻近活动时,雷云所带强电场会以静电感应办法在二次电缆上感应出很高的感应电压,当有些电位增加跨过必定数值,严峻得将向二次电缆两头的设备进行反击,并首要在较弱的自动化设备一端放电,这种放电烦扰所带来的效果通常状况下会使设备功用失调,严峻将会损坏自动化体系的元器材。还有一种状况,便是感应雷电波经过测控设备的信号搜集电缆侵略,以很高的电压直接加到远动体系的信号搜集模块上,构成搜集模块烧坏。因而有必要选用防护办法,削减雷击对设备的损害。

  3、自动化设备对雷击的防护办法

  应当说,变电站传统防雷办法对高压电气设备的防护是有用的,但对电子设备分外是归纳自动化设备的防护并不充沛。为了习气自动化变电站的翻开央求,有必要在传统防雷办法根底上,进一步进行有对于性的防护,使变电站归纳自动化设备得到有用的维护。

  3.1、在自动化设备供电电源设备浪涌维护器(SPD)

  电源回路是雷电流最简略进入的通道,因而这是自动化设备避免雷电损坏的一道首要防地。在站用变低压侧至沟通配电屏的三根相线进线侧设备具有相对地、中性线对地维护办法的榜首级(开关型)和第二级(限压型)组合型沟通电源SPD。此类防雷器耐受冲击电流不小于20kA(10/350µs)。而在直流屏的直流母线输出端设备具有正极对地、负极对地维护办法的标称放电电流不小于10kA(8/20µs)的直流SPD。SPD能在最短时刻开释电路上因感应雷击而发作的许多脉冲能量到接地网上,然后维护电路上的设备。其作业原理如下:在正常状况下,防雷器处于高阻状况,当电源由于雷击或开关操作呈现瞬时脉冲电压时 防雷器当即在纳秒级时刻内导通,将该脉冲电压短路到大地泄放,然后维护联接与电源上的设备。但该脉冲电压流过防雷器后,防雷器又变为高阻状况,然后不影响自动化设备的供电。其首要效果是防感应雷过电压和防雷电波的侵略。

  3.2、对自动化信号搜集回路进行隔绝

  变电站自动化体系开关量的输入首要是断路器、隔脱离关的辅佐触点等。这些断路器和隔脱离关都处于室外,假定与自动化设备直接相连,在雷击时必定会致使强的电磁涌流烦扰。因而,要经过光耦合隔绝或继电器隔绝才调获得比照好的效果。开关量输入回路前及信号改换有些应思考选用隔绝器,开关量输入信号送给测控设备之前有必要进行隔绝处理,可选用光电隔绝器,这么可有用避免感应电压对测控设备的直接损坏。此办法在归纳自动化系核算划时进行思考,或在设备订货时央求厂家加装隔绝设备的办法比照可行。

  3.3、对自动化设备接地体系进行改善

  在变电站中一次体系接地是防雷和确保安全(体系中性点接地)为意图,但它对自动化体系的防雷也有首要的影响。假定接地适宜能够削减站内的高频瞬时电压幅值,分外是削减设备中各点的瞬时电位差,减低了远动设备瞬时电位增加。改善的办法是在变电站主控室电缆沟敷设不小于100mm2的铜排并延伸至接地网联接;自动化屏柜内设置专用的接地铜排,其截面不得小于100mm2,且屏内的接地铜排就近用不小于100mm2铜导线接到二次接地铜排上;各种防雷器的接地线就近引接至屏内的接地铜排。这一办法这对自动化设备的绑缚瞬态过电压很有利益,施行以来效果令人满足。

  3.4、对自动化设备进行屏蔽

  变电站自动化设备所搜集的仿照量,大大都来自一次体系的电压互感器和电流互感器,它们均处于强电回路中,直接输入到自动化体系,在雷电时很简略对自动化设备构成烦扰,计划时要思考到选用屏蔽电缆,在工程施行中所用的线缆有必要有隔绝层和屏蔽层,在屏蔽层安全接地,并且屏蔽层是在两头接地,有别的剩下缆芯时,不要呈现两头接地状况,这么可起电场屏蔽效果,避免雷电电磁脉冲感应自动化线缆而构成设备损坏,别的对已投入作业的自动化屏柜,在自动化设备的金属外壳牢靠接地,屏(柜)的门等活动有些与屏(柜)体进行超卓联接。选用上述几种办法后,获得超卓的效果,因雷击构成自动化设备损坏的缺陷率大大降低。

  4、完毕语

  雷电对自动化设备的烦扰,己严峻的影响了调度自动化体系的安全作业,早年发作了一些严峻的事端,因而要对处于弱电的自动化体系的防雷给于高度的注重,搞清雷电的“来龙去脉”,然后选用实在可行的防备的办法,将雷害事端和烦扰削减到最低程度,然后为自动化设备牢靠作业起到了超卓的确保效果。

  参看文献:

  [1]、Q/GD001 1122.03-2007 广东电网公司变电站二次体系防雷接地规范

  [2]、DL/T621-1997,沟通电气设备的接地[S]我国电力出书社3-21

  [3]、GB50343-2004 修建物电子信息体系防雷技能规范

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