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自動化變電站系統避雷研究

2010-06-08 00:00:00  

 

變電站如果遭受雷擊會直接影響電網的使用,對社會經濟損失造成損失,所以一定要重視變電站的避雷。
一、變電站主控室避雷現狀
接閃器:整個變電站四個角設有四枝避雷針,主控室的樓體為鋼筋混凝土結構,裝有避雷帶、避雷網做接閃器,符合GB50057-94建筑物避雷設計規范中的要求。
②引下線:變電站主控室采用樓體的主體鋼筋作為引下線,符合符合GB50057-94建筑物避雷設計規范中的要求。
③接地網:變電站主控室的的接地阻值在0.3左右,符合GB50057-94建筑物避雷設計規范中的要求。
1.感應雷防護現狀
        我們從這幾方面對某變進行了詳細的勘測,參照相關標準,弱電系統均無防感應雷措施,具體分析如下:
①配電系統:電力線是雷電進入電子設備的主要途徑,變電站站內用電進入主控室和載波機房的配電系統必須采取安全、可靠的避雷保護措施,在九江妙智變電站站內總交流配電屏、直流總饋電柜、站內后臺機的UPS配電都沒有安裝電源浪涌保護器,只有在通信機房內的—48V直流電源前廠家配了直流48V的保護器。
②通信系統:通信信號線是與外界實現通信聯系的主要途徑,這些與外聯系的通信線路與機房的終端設備相接,如果是架空敷設的,剛遭受雷擊的概率非常大。變電站主控室的通信系統主要有:載波線、GPS天饋線、RS485信號控制線、RS232信號控制線、CAN網電纜連接到10KV饋線測控、RS422連接到后臺監控主機電纜、電話撥號音頻與MODEM相連接線,以上的連接電纜會受其它線路相互感應的影響,較易感應到電流,感應雷電的幾率較大,沒有安全、有效的避雷保護措施。
③交流采樣、開關量回路:TV和TA二次線從戶外高電壓場引入到主控室的各種二次設備,沒有避雷保護措施,極易從一次系統感應雷擊。還有開關場的開關量經直流220V或48V引入到保護裝置和監控后臺機,提供開關,刀閘等開關量給保護裝置和監控及五防使用,該引線較就易感應到雷電流,感應雷電的幾率較大,無有效的避雷保護措施。
④地電位反擊:妙智變電站主建筑采用共地方式,不存在地與地之間的反擊而損壞弱電設備。
 
二、變電站二次系統的具體避雷措施
1.
配電線路部分:
     一個完善的變電站配電線路防護方案應從總交流配電、直流配電、重要設備配電等全面考慮。
對交流電源實行三級避雷保護,第一級安裝在站用變400V進線柜母線側,即在變電器的低壓側加裝間隙型浪涌保護器,泄放大部分入侵變電站的雷電流。
第二級站內總交流配電屏(13P15P)內的380V線路分別安裝一臺三相電源避雷器,防止雷擊過電壓從交流配電線進入中控室二次設備。
       
第三級分直流和交流避雷。直流第三級避雷安裝在站內裝置柜內,如各類保護柜、測控柜、故障錄波裝置、安穩及其它自動裝置、通信直流電源柜等;交流第三級避雷安裝在站內裝置柜內交流電源上,如UPS電源上。
2.
信號線路
載波線避雷:在載波到通信柜柜前安裝雙絞線信號浪涌保護器,防止載波線路在高壓場地感應雷電進入機房,對設備構成危害。
通信線避雷:在通信線進入設備前串接信號浪涌保護器,抑制沿線路傳導的過電壓對設備造成的危害,可滿足ADSL,ISDN,DDN幀中繼,模擬電話線等多種通信線路的避雷保護。
天饋線避雷:對擁有帶BNCN接頭的連接收發器GPS時鐘系統,在同軸進入同步裝置前串接高頻饋線避雷器,防止天饋線從戶外引入雷擊過電壓進入設備,對設備構成危害。
設備間通信線路避雷:變電站二次設備間通信主要采用RS485RS232 RS422,CAN等方式。主要是通過感應雷擊產生的過電壓,擊毀通信端口或引起設備集成電路芯片損壞。在通信口的兩端口分別安裝相應的信號避雷器
TV二次回路避雷:變電站TV二次電壓進入保護裝置一般都采取了一定的避雷措施,如電抗器隔離、光耦隔離等。
3.
接地、屏蔽系統
規范變電站設備的接地、屏蔽工作,是提高二次設備避雷水平的最直接、最有效的措施:
變電站綜合自動化系統及其它二次設備應采用共地系統,接入變電站主接地網。
主控室接地網將各盤柜內地線通過接地銅排首尾相連形成環網,接地銅排截面積不小于100M.
需要接到各接地網的二次設備主要有:自動化設備機箱、保護、測控裝置機箱,自動化系統、保護、測控裝置的隔離變壓器(如采樣系統用的測量TATV,直流逆變電源隔離變等)屏蔽層,二次電纜屏蔽層、鎧裝層(采用兩端接地方式),后臺監控計算機機箱、UPS電源機箱。二次設備盤柜(如保護屏、測控屏)、端子箱應直接接地。線路TACVT二次回路采用就近接地,母線TA,CVT二次回路采用主控室接地,與母線TACVT二次回路有電聯系的所有TACVT二次回路應共同一點在主控室接地。

三、總結
  本文針對變電站的現狀結合國家避雷法規、工程實際經驗,結合當今弱電避雷的技術,探討變電站的避雷措施,突出現代避雷設備在綜合自動化系統避雷上的應用,提高了綜合自動化系統設備的避雷水平,為保護變電站弱電設備增加一道強有力的保障。
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