电力调度主动化体系防雷新技能介绍

2017-09-19 09:28分类：电工安全知识阅读：

跟着电力体系容量的添加和主动化水平的不断跋涉，电力调度主动化体系已广泛运用核算机、RTU等微电子设备。县级电力调度及其变电站因为其地址地土壤电阻率较高或地处山区等，其地网的接地电阻通常很难到达规程的恳求，其防雷作业更需致使注重。虽然有些电力调度主动化体系采纳了必定的防雷办法，但其效果并不志向，依然常常发作雷害事端。这篇文章经过在县级电力调度主动化体系防雷的实习，提出调度主动化设备的现代防雷技能。
　　1 雷电侵略通道
　　　雷电直接击在变电所设备上，这种状况概率比照小，因为计划和施工的时分都会考虑到设备独立的避雷针，避雷带和避雷网。
　　　雷电或许沿着电源线侵略，雷电波沿线路侵入到变电所，如避雷器动作，则是避雷器残压叠加后，经过所用变的电磁感应耦合到低压网络，使微机维护、概括主动化的电源模块损坏的。因为一些微电子器材作业电压仅几伏，传递信息电流小至微安级，对外界的搅扰极点活络，而雷电流发作的瞬变电磁场对微电子设备的搅扰和危害尤为严峻。此刻，低压电网过电压的幅值首要与避雷器的残压，避雷器与变压器间隔和避雷器接地引下线的长度有关。
　　　雷电或许沿着通讯线侵略，雷电致使的过电压在通讯线路与设备之间有必定电位差直接效果于串行通讯口（RS232/422/485等），根柢要素是在400V低压电源侧短少必要的防雷维护办法，分外是短少相应电压等级的避雷器维护，在雷雨时节，有些县电力公司调度大楼和电力公司所属主动化闪现体系、通讯联络体系（Modem、载波机、程控沟通机等）等常常遭到雷击，构成较大的经济扔掉，严峻影响本地电力体系的正常调度、工农业出产和公民的往常日子。使低压网络中的雷电过电压得不到有用的绑缚。一同，雷电对微机监控体系、调度主动化体系和通讯体系的电源又没有与别的电源别离，或采纳分外的避免雷电搅扰的办法而使雷害事端发作。
　　　雷电感应常常发作，经过35kV或10kV高压感应到400V的低压线路。如低压网络较大，或有低压架空线路时，当雷电在其近区活动时，会在400V低压网络上感应出较高的过电压而打坏接在低压电网上的微机维护、概括主动化体系，调度体系或通讯体系的电源有些。
　　　此外，雷电还经过反击、截波以及倒灌等办法效果在设备上，如图1所示。
　　

　　图1 雷电侵略通道
　　2 现在二次设备防雷存在的疑问
　　2.1 MOV残压与二次设备耐压值协作不合理
　　　因为现在的制作技能有限，（电工之家http://）使得避雷器的残压比额外电压高６倍。例如在220V线路上运用的低压避雷器残压为1.3kV，而一些活络芯片的耐压值仅为6～10V，其残压值极大地逾越了芯片的安全电压。
　　2.2 MOV动作时致使截波过电压
　　　避雷器在动作时电压下调（截波），经过避雷器设备点到二次设备端之间导线的电感与二次设备输入端对地电容构成谐振回路。截波经过该谐振回路会发作很高的过电压（截波过电压）。
　　3 关于疑问的对策
　　3.1 电源体系等电位技能
　　当雷击时，地网电位添加φ=IRch=100kA×2Ω=200kV，水平方向的电位以1kV/m的速度下降。因为二次设备所用电源都是由变电站的站用变压器所供应，站内各二次设备散布在纷歧样方位，而设备外壳则是就近接地，电源中性点与设备外壳间的电位差致使反击，如图2所示。由电源体系构成无量的电位差，致使反击和“倒灌”的发作。
　　

　　图2 电源体系等电位
　　电位差核算。
　　　　IEC1024规则：为完结雷击维护电位均衡，应选用均压等电位导体或过电压维护器，将处于被维护空间中的外部避雷设备、修建物钢筋架、设备设备、各种导电体、供电及通讯设备等联接在一同。三个设备外壳电位别离为：φ(A,B,C)=IR-L(1,2,3)ε；而电源的电位为：φD=IR-L4ε；设备外壳与电源电位差为：Δφ=φ(A,B,C)-φD。其间ε为电压降常数1kV/m。
　　　各二次设备与电源体系的电位差数据表如表1所示。
　　表1 二次设备与电源体系的电位差数据表
　　

　　处理办法：二次设备用电源经过1：1的阻隔变压器向二次设备供电，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。
　　如图3所示
　　

　　图3 阻隔变原理图
　　　阻隔变压器的效果：电位起浮，二次设备用电源经过1：1阻隔变压器向二次设备供电，完结二次设备有些地网电位“起浮”，运用“水涨船高”原理消除反击。
　　　雷电波阻隔，经过阻隔变压器初、次级开路的原理对沿电源侵略的雷电波完结阻隔，被阻隔的雷电能量经阻隔变初、次级的避雷器入地。
　　3.2 避雷器残压衰减技能
　　　关于避雷器残压远远大于二次设备芯片耐雷水平的状况，可选用一种新式的中和变压器对其进行衰减。
　　　该中和变压器由一环形铁心和绕在铁心上的线圈构成。如图4所示，新式中和变压器的作业原理：通常状况下，中和变压器是在差模输入的状况，发作的感应电势方向相反彼此抵消，关于二次体系无任何影响。
　　

　　图4 中和变压器原理图
　　　当雷电侵略时，变压器是在共模输入的状况，雷电流经避雷器进行泄放，在线圈里会感应出很高的电势，这有些的改动电压抵消有些残压，以到达下降残压的意图。
　　 U输出=U入残压-ΔU，
　　　而ΔU=L(di/dt)，此刻两线圈中的电流方向一样，则
　　　Φ=Φ1+Φ2，
　　　所以总电感值为：
　　　L=L1+L2+2M。