试论综合自动化变电站二次系统防雷保护措施

专栏ｌ电力建设

试论综合自动化变电站二次系统防雷保护措施

吴春玉

（广东省东莞市５２３００８）

摘要：本文针对综合自动化的设备．通过对雷电波入侵途径的分析．结合当今弱电防雷的一些技术，探讨变电站二次系统防雷措施，提出了“低残压、全保护”的安全防雷理念，力求“线路和空间两个干净＿在强调现有变电站二次设备的接地和屏蔽的重要性的同时又突出现代防雷设备在综合自动化系统防雷上的应用，措施有效．提高了综合自动化系统二次设备的防雷水平。能确保系统的安全运行。关键词：雷击；过电压；防雷保护；综合自动化变电站：二次系统

１雷电危害及雷电入侵变电站建筑物内弱电

设备途径分析

１．１雷电危害

雷电已被列入对人类社会危害极大的八大自然灾害之一．从形式上来讲．可分为直接雷击和感应雷击。直接雷击是雷云之间或雷云对地面上某一点（如树木、人畜、建筑物等）直接放电．感应雷击是直接雷击发生时由于电磁感应和静电感应而引起的雷击。直接雷击对建筑物、野外的人畜等有危害。感应雷击是以过电压过电流的形式损坏电气设备。

雷击对电力系统的危害是非常巨大的。直接雷击可以造成线路跳闸、开关、ＴＶ、ＴＡ及其他一次设备故障、爆炸。目前。电力系统的防直接雷击的手段较多．如架空地线、线路避雷器、避雷针、氧化锌避雷器等。这些手段大大降低了一次设备直接雷击的损坏率。感应雷主要危害变电站的通信、调度、载波、继保系统及监控设备．这些设备对雷电等电磁脉冲和过电压耐受能力很低，而且。由于电力系统二次防雷工作滞后。这些设备遭雷击损坏极高．后果也越来越严重。

１．２雷电入侵变电站建筑物内弱电设备途径分析

变电站内建筑物一般不超过３层。属二类防雷建筑物，但由于站内带有强电特性．变电站遭雷击的几率较大．雷击在线路上引起的上万伏的过电压、过电流及极强的交变电磁场是损坏建筑物内设备的主要原因．雷电入侵建筑物内设备的途径有配电线路、通信线路、雷击电磁场、地反击等四种途径。具体分析如下：

１．２．１配电线路引入雷电过电压

配电线路（对于高压线路．高压ＭＯＶ的残压很高，弱电设备受到此高压都会损坏．变压器虽有一定的隔离和衰减作用．但还有相当大的剩余雷电会传到后续设备）产生过电压后．该过电压直接传到弱电子设备．并将设备损坏。根据线路上的过电压的成因及危害．其入侵方式有以下几种形式：

（１）架空线路遭直接雷击：架空线路遭直接雷击后。雷电流经配电线路和变压器等直接传到弱电设备，因线路较长，发生的几率较大。线路上的雷电流相当大．危害也很大。

（２）架空线路遭感应雷击：当架空线路附近发生雷击（主要是空闪）时．雷电电磁场使得线路上感应雷电流，遭感应雷击后．雷电流经配电线路和变压器等直接传到弱电设备．有较大的发生几率．但雷电流不太大。

（３）地埋或电缆沟线遭感应雷击：地埋或电缆沟线遭落地雷或强烈的空间电磁场感应后。线路上感应的雷电流直接传到弱电设备。相对前面两种情况来讲．发生几率及雷电流都不大。

（４）建筑物内配电线路受引下线电磁场感应而产生雷电流：

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万方数据

广东科技２００９．８．总第２１９期

雷电流的大小和发生几率与建筑结构及布线有关。垂直方向的（５）建筑物内配电线路受户外附近雷击（附近落雷）电磁场雷位置、落雷点电流等有关。当建筑物屏蔽性较差线路靠外墙，

（６）建筑物内线路相互感应：是指较多的线布得很近（如电（过电流）．则其它线上都会感应到过电压（过电流）。但雷电流不１．２．２通信线路引入雷电

通信线路（通信线路一般有载波线、电话线、控制线等）感信线路上的雷电流比电源线路上的雷电流要小．通信线路上产生雷电的６种情况：

（１）通信线路在室外架空布设时遭直接雷击，因通信线有绝缘层、架空布线的情况不多等原因。发生几率较低。但一旦发生，线路上的雷电流大。

（２）通信线路在室外架空布设。附近发生雷击（主要是空闪）时，线路上感应到雷电流。如架空线路较长。则有较大的发生几率。

（３）通信线路在室外走地缆沟或埋地布设。发生雷击后雷电流入地时．线路上感应到雷电流。雷电流不大。

（４）建筑物内通信线路受引下线电磁场感应而产生雷电流．如线路没有屏蔽又离引下线较近，则发生几率大．而且雷电流也足以将通信口损坏。

（５）建筑物内通信线路受户外附近雷击电磁场感应而产生雷电流．雷电流的大小与建筑物的屏蔽性、布线、落雷位置、落雷点雷电流等有关。当建筑物屏蔽性较差’线路靠外墙．落雷点靠

楼较近．落雷点电流大时线路感应雷电流较大。

（６）建筑物内线路相互感应。这是较多的线布得很近（如电源线、通信线、地线等相互在电缆沟布线）时．如其中的一条线上有过电压（过电流），则其它与之平行、且靠近的线上都会感应到过电压（过电流），但雷电流不大。１．２．３地反击危害

接地系统常称接地装置，接地系统不符合要求主要危害是会产生地反击。一般的地反击是指同一设备或系统同时连接到几个互相没有直接电气连接的地网．当雷击时。各地网之间可能存在较高的电位差。该电位差通过地线直接加在同一设备系统上，该电位差有可能将设备损坏。雷击时地电位抬高，该高电位

线路．没有屏蔽而且离引下线（立柱）较近时。发生几率及雷电流较大。

感应而产生雷电流：雷电流的大小与建筑物的屏蔽性、布线、落

落雷点靠楼较近，落雷点电流大时，线路感应雷电流就较大。

源线、地线等都在电缆沟布线）时．如其中的一条线上有过电压大。

应雷电后．雷电直接传到设备．并将设备损坏。一般是将设备的通信口损坏。与电源线路上产生雷电流的情况相似．一般来讲．通

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