浅谈电力系统二次设备雷害及防护

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1、浅谈胜利油田电力系统二次设备雷害及防护崔文杰（胜利油田电力总公司东区供电公司线路队）摘要：笔者进行了一番调查后发现，现在油田变电站二次设备防雷十分薄弱。目前，一提起电力系统防雷保护，大家马上就想到避雷针、避雷线、接地装置。但是这只是防雷保护的一部分，防雷问题是一个综合性的工作，因为对电力系统中弱电设备的雷电浪涌防护还重视不够，常常由其而引起设备的损坏和一次设备误动作造成大面积停电。造成巨大经济损失。所以在完善电力系统设备一次设备防护的同时，要加强内部二次弱电设备的防护，本文重点探讨了雷电浪涌对变电站二次设备及其他弱电设备的危害及

2、防雷措施，并提出有益的建议。［关键词］雷击雷电浪涌过电压变电站二次设备弱电设备防雷措施一油田电网防雷现状防雷设施是属预防性的投资，在事故发生之前人们往往觉得可有可无，可少则少。等到事故发生后才发现得不偿失、后悔莫及。以小投资保证大投资的安全才是明智之举，防雷设施省不得。现在油田电网二次设备防雷十分薄弱，每年雨季都会发生许多雷害事故。某些变电站在雷雨时发生小电流接地选线装置损坏。每当雷雨天气事故巡线查不出原因时，通常统统归结于线路抗击风雨能力弱，属于不可抗外力破坏。在笔者认真分析后认为变电站二次设备的防雷薄弱应占一部分原因。如六户

3、和王岗地区历来是多雷地区，经常发生线路遭雷击事故，击穿绝缘子。2005年8月16日16:30分（暴风雨），35kV六户变电站6kV—分场线、6kV油井II线、6kV东风线、6kV冷库甲线、6kV冷库乙线同时速断跳闸，同时六户变电站控制室微波电话、值班室空调过电压烧坏，事故巡线未发现问题，事后认真分析后认定是六户变电站遭雷击，侵入低压系统造成保护误动作，低压电器过电压烧坏。事故发生后我们注意到因35kV王岗变电站和六户变电站始建于70-80年代，都是按常规变电站设计，标准比较低。35kV王岗变电站微机保护改造后多次出现雷雨天气保护

4、模块损坏和后台机故障。二变电站雷电波侵入途径雷电波主要是通过电源部分和通讯、信号采样电缆两条途径入侵。特别是低压电源的防雷保护，尤其应该引起足够的重视。(1)雷电波的从一次设备侵入二次设备：在设计上高压输电线路较配电线路防雷能力高许多。全线或进线段有避雷线，每基电杆都接地，进线侧安装避雷器。但配电线路架空出线的只在出口W杆上安装氧化锌避雷器，防雷措施较弱(电缆出线端有避雷器)。每年雷雨时都有变电所6kV母线F*T高压保险熔断的，这说明雷电波可以通过变电所临近的6kV线路侵入6kV母线。再经过6kV所用变压器高、低压绕组间的静电和

5、电磁耦合，闯入低压出线。途中经过了6kV线路出口避雷器、母线避雷器和站用变避雷器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，且避雷器等设备技术上的局限性，虽然绝大部分的雷电能量都能在到迗设备之前得以消除，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，加到变电站内站有的220V交流回路中。(2)感应雷电波在二次设备电源和通讯、信号电缆上出现感应雷是雷电在雷云之间或雷云对地放电时，在附近的户外传输信号线路、埋地电力线、设备间连接线产生电磁感

6、应并侵入设备，使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害。感应雷虽然没有直接雷猛烈，但其发生的几率比直击雷高得多。雷雨时变电站遭直击雷雷击，由避雷针界引入地。雷电电压非常高，电流非常大，瞬间单脉冲等效频率很高，必然造成避雷针周围电磁场突变。这就必然在避雷针保护范围内的变电站内设备上形成感应雷过电压，危机二次设备。三问题的提出胜利油田电网正在进行变电站微机保护改造。微机保护和自动化装置拥有高度的灵敏性，速动性和维护管理的方便性。但微机系统越是先进，芯片的集成度就越高，电路越复杂，工作电压越低，对环境稳定性的要求也越高。抗干扰和耐冲击

7、始终是微机系统在电力工业恶劣电磁环境下应用中的两大薄弱环节。微机装置等电子产品较常规保护装置抗雷害能力弱，按照老式变电站设计，雷雨时很容易出现微机保护的模块及后台机损坏。故障的主要原因都是由于一次设备发生雷击后在弱电设备造成的浪涌超过了设备承受的能力而损坏设备。而这种浪涌在变电站新建、改建或扩建设备时又往往不被重视。雷害由于其极高的电压幅值和不可预测性更是微机系统的“天敌”。它直接威胁着现代化变电所的安全运行，应该引起我们足够的重视。有报道潮州llOkV城东变电所先后发生了三次由于雷电波通过所用变低压侧和两路引出的通信电缆入侵，

8、致使载波机电源、远动柜的电源插件、RTU信号插件、UPS和后台监控微机都受到了不同程度的损坏事故。对变电站二次及弱电设备的防雷认识不够(1)常规保护装置与微机保护设备抗雷害能力比较：变电所的常规保护和直流系统的整流充电系统设计容量都比较大，电压耐受能力也比较好。