农网110kv及以下变电站远动通信系统防雷技术的探讨

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1、农网110KV及以下变电站远动通信系统防雷技术的探讨：随着通信X规模的急剧扩大，电X生产与管理对通信电路的可靠性要求的越来越高，通信站的防雷工作任务也更加艰巨。在实际应用中，作好防雷已成为电X通信系统面对的棘手问题之一，极大地威胁着变电站的安全运行。本文主要从如何综合、系统、多层次的有效地防止雷击对变电站的电子设备产生危害进行了分析讨论。　　关键词：农X变电站远动通信系统防雷技术　　0引言　　在电力系统中，对于强电设备的防雷措施比较完善，经验也比较丰富，但是对于使用弱电的通讯设备、自动化设备、UPS

2、电源设备等的防雷却显得相对薄弱。自动化设备门类繁多，设备性能、功能各异，但却有共同特点，即全都使用了微电子器件。这类器件的耐雷电及抗过电压能力很弱，仅仅几伏到几十伏，极为敏感并易受损。抗干扰和耐冲击始终是自动化系统在电力工业恶劣电磁环境下应用中的两大薄弱环节。而雷击事件由于其极高的电压幅值和不可预测性更是自动化系统的“天敌”，它极大的威胁着变电站的运行安全。　　经过调查，在农X中的许多110KV以下的变电站的远动通信设备每年都会受到不同程度的雷击破坏，从而致使通信和远动数据传输中断。因此从整体、综合

3、、系统、全方位、多层次上有效地防止雷击对变电站的电子设备所产生的危害，是保证电力系统安全、稳定运行的重要保证。　　1发生雷击现象的分析　　1.1雷电波的侵入过程　　雷电波通常是通过变电所（35kV）临近的10kV线路侵入10kV母线，再经过10kV所用变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合，闯入低压出线。途中经过了10kV线路阀式避雷器、母线阀式避雷器和所用变阀式避雷器3级削峰，再经过所用变低压出线的平波作用，电压幅值大为下降。但由于雷电波的电压、能量极高，且阀式避雷器等设备技术上的局限性，虽然绝大部

4、分的雷电能量都能在到达设备之前得以消除，但雷电波仍可能以幅值相对很高，但作用时间很短的低能量尖峰脉冲的形式，通过所用变压器的低压出线，加到变电站内所有的220V交流回路中。　　另外，感应雷电波还可以通过调度远动系统的综合自动化设备和信号采集的二次电缆入侵，以很高的电压直接加到远动系统的信号和传送端上，从而造成接收和发送端模块烧坏。　　1.2远动通信系统受雷害严重的原因　　首先是电源方面，调度的远动通信系统多由独立的小容量UPS供电，而这些UPS最多的是使用压敏电阻保护。在防雷和限幅能力都比较有限，

5、保护UPS本身尚且不够，更不用说保护后接的电子设备了。实际运用中也屡屡发生UPS雷击烧毁现象，所以单从提高UPS质量方面入手难以从根本上解决问题。　　其次是信号端方面，变电站内的电子设备之间的连接一般很少采用屏蔽电缆，而变电站大多又地处雷电多发区，其站内的电子设备也没装设任何防雷设备，站内和沿线附件落雷都很容易在电缆中感应出很高的雷电压并通过电缆直接加到设备上，造成设备的击穿损坏。　　2防雷设计原则与原理　　2.1设计原则　　变电站调度通信系统设备的综合雷电防护是一个很复杂的问题，设备分散、电源线

6、路及各种信号线路较多，不可能依靠一、二种先进的设备和防雷措施就能完全消除雷电过电压的影响，必须采用综合治理的方法，对症下药将各类可能产生雷击的因素排除，才能将雷害减少到最低限度。　　根据调度通信系统设备所处的雷电保护区范围，在雷电过电压保护器件的选择上，应当瞻前顾后考虑其雷电过电压保护器件的各类参数。　　雷电过电压保护设计中氧化锌压敏电阻的压敏电压应满足于实际需要，要适合中国国情的要求（电力供电，电压起伏较大的特点）。　　2.2现代防雷技术要点　　现代防雷技术强调全方位防护、综合治理、层层防护。信息

7、系统的防雷及过电压防护是一种系统工程，必须贯彻整体防护思想，综合运用分流（泄流）、均压（等电位）、屏蔽、接地和保护（箝位）等各项技术，构成一个完整的防护体系，才能取得明显的效果。　　2.3雷电过电压防护原理　　过电压是在雷电放电、开关过程以及静电放电时形成并沿线窜入的，其可能对信息系统造成危害的入侵渠道主要是：电源线、信号线和接地线。　　雷电过电压防护的基本原理是在瞬态过电压的极短时间内，在被保护区域内的所有导电部件之间建立一个等电位，这种导电部件包括了供电系统的有源线路和信号传输线，也就是说为了对

8、信息系统雷击电磁脉冲的防护，要用一种现代高科技电涌防护器（SPD）设置在供电、信号线路上，使在极短的时间（ns级）内，将可能产生高达千安级的雷电流从电源传输线和信号传输线分流或传导入地。　　因此，应该根据实际情况具体分析，采取相应的防雷保护措施，确保自动化系统的安全工作。　　3变电站远动通信系统防雷接地保护设计方案　　根据以上防雷原则和依据，为确保变电站内的各类电子设备的正常工作，在不损坏建筑的情况下，可进行如下防雷保护措施：　　3.1电源部分　　对交流电源线路采用3