雷电浪涌对综自变电站二次设备的危害及保护措施

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1、雷电浪涌对综自变电站二次设备的危害及保护措施雷电浪涌对综自变电站二次设备的危害及保护措施　　雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。在诸多自然灾害中雷电灾害是普遍存在的。云南电网公司XX年四季度暨年度安全分析报告显示，在引发电网事故的四大主要因素中，雷害首当其冲。XX年至XX年5年间，雷害直接引发云南电网故障26起，占电网故障比例为22%，5年来每年近30%的故障为雷害引发。　　由于近些年电子技术的飞速发展，电子设备在电力系统中得到了极大的普及和应用。由于现代高新技术电子产品中大量采用了大规模及超大规模的电子集成电路制造技术，且集成的

2、程度越来越高，内部的线间距离越来越小，使元器件的耐压程度越来越低，稍稍受到过电压的侵袭后即损坏，更经受不起雷电及过电压的强烈冲击；另一方面，当今电子设备、计算机自动化系统的网络化程度越来越高，如供电系统、通讯系统、视频、信号、计算机网络系统等，它们的传输线路，特别是暴露在室外的长距离输送线以及动力电源线路等，都有可能遭受雷击，产生雷击过电压，通过以上传输线侵入并击毁设备。　　综自变电站二次自动化设备受雷击损坏的原因不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。　　雷电浪涌入侵的主要是通道有，1）电源线引入雷电电磁脉冲引起瞬

3、态过电压，如果不经处理，直接进入电源系统，将引起二次设备电源损坏。2）通信线引入雷电引起的感应过电压使通信线与设备之间有一定的电位差直接作用于串行通信口，会损坏微型计算机和通信设备的串行口，严重时会损坏微型计算机。3）直接与一次设备相连的二次连接电缆，由于雷电电磁脉冲引起的感应过电压直接作用于前端的中心处理计算机，轻则把功能板元件烧毁，重则烧毁整台计算机。4）当有雷电电磁脉冲引起接地点之间电位差，产生的电磁场干扰会影响前端的中心处理计算机的运行，损坏前端的中心处理计算机的模板。5）同时，接地电阻不合格，雷电引起的地电位升高，亦会通过设备的接地线引入前端的中心

4、处理计算机中，同时会损坏前端的中心处理计算机的插件。　　有了变电站外部的防雷措施，可以防止变电站遭受直击雷的侵害，根据IEC1024和GB50057-94的规定及要求，现阶段的防雷措施已不能只停留在架设避雷针等的简单措施上了。现今电力系统内高科技电子技术的应用，特别是变电站综合自动化系统、微机保护测控装置的应用，使变电站内部防雷、防雷击电磁脉冲和电涌过电压防护迫在眉捷。　　防雷区的划分　　建筑物内部因雷击电磁干扰大小的不同，采用的避雷器也不同，按照IEC1312—1和国标GB50057-94要求，应将需要保护的空间划分为不同的防雷区，以确定各部分空间不同的L

5、EMP的严重程度和选择相应的防雷器。　　各区以其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。国标规定的防雷区划分一般原则详见图2—1　　防直击雷区LPZOA　　防间接雷区LPZOB　　防LEMP冲击区LPZ1　　绝缘配合　　为了减少电磁干扰的感应效应，宜在建筑物和房间的外部设屏蔽措施，选择合适的路径敷设线路或线路屏蔽。而建筑物内屏蔽、接地、和等电位连接等措施GB50057-94的第、、、都作了具体的规定。　　但对电源系统保护选择的避雷器(SPD)不仅必须能承受预期通过它们的雷电流，和有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流，还要考虑通过电涌电流时的最大

6、钳压与所安装处设备的绝缘等级的配合(GB50057-94第条)，各种设备的绝缘情况如下表：　　表3-1230/400V三相系统各种设备耐冲击过电压额定值　　设备的位置电源处的设备配电线路和最后分支线路的设备用电设备特殊需要保护的设备　　耐冲击过　　电压类别Ⅳ类Ⅲ类Ⅱ类Ⅰ类　　耐冲击电压额定值64　　下图也体现了绝缘配合要求与电涌保护器(SPD)安装点的关系。　　　　避雷器的选用原则　　在LPZ0A区与LPZ1区的界面处做等电位连接用的接线夹和电涌保护器，根据IEG1312-1和国标要求：应采用表1-2附录六的附表～附表）的雷电流参量估算通过它们的分流值。在不

7、可能个别估算时可按以下方法确定：可假定全部雷电流I的50％流入所考虑建筑物的接地位置，I的另50％分配于进入建筑物的各种设施，流入每一设施的电流I等于I/n，n为上述设施的个数）。　　在需要保护的二次设备系统中，所安装的避雷器(SPD)的数量取决于防雷区的划分和被保护设备的易损性。当采用多于一套避雷器(SPD)去保护设备时，就需研究这些SPD之间的以及与被保护设备的配合问题，配合的一般目的是借助于诸避雷器(SPD)，将总威胁值减到被保护设备的耐受能力以下。各个避雷器(SPD)分担的雷电浪涌不应超过其额定值，根据供电线路的不同，避雷器(SPD)的保护模式稍有差

8、别：　　1、SPD的保护模式：SPD可连接在L、N、