變電二次設(shè)備的防雷措施

以下內(nèi)容來源： 《中國電業(yè)》2021年01期，信息轉(zhuǎn)載，僅供參考！

變電站是電力傳輸?shù)闹匾O(shè)備，由于自身電壓較高，很容易受到雷擊的威脅，而二次設(shè)備的功能以及結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其非常容易受到雷擊危害導(dǎo)致結(jié)構(gòu)以及功能受到破壞。本文先是簡單介紹了變電站二次設(shè)備特征，接下來分析了二次設(shè)備雷擊帶來的危害，最后簡單闡述了二次設(shè)備防雷的一些措施。

   變電站二次設(shè)備特征

變電站中的二次設(shè)備也是變電站的重要組成，雖然不參與變電工作，但是起到對變電站檢測、測量以及保護(hù)的作用，對于變電功能組件的控制與保護(hù)是非常重要的。在變電站中二次設(shè)備的運行電壓較低，在工作中通過感應(yīng)電壓與一次設(shè)備進(jìn)行連接起到監(jiān)控的作用，這樣的特性就決定著二次設(shè)備對于電壓的變化非常敏感，對于電壓電流的在和有著更為嚴(yán)格的要求，在同等程度的雷擊情況下二次設(shè)備會受到比變電站主體設(shè)備更為嚴(yán)重的破壞，所以必要的防雷措施是非常重要的。特別是二次設(shè)備與一次設(shè)備之間是關(guān)聯(lián)的，而且對于一次設(shè)備的保護(hù)也增加了二次設(shè)備防雷的難度，進(jìn)一步地提升了施工的需求。

   二次設(shè)備防雷措施研究

變電站二次設(shè)備挺容易受到雷擊傷害主要有兩個原因，首先是自身組件的原因，其次就是功能的原因，所以在防雷措施也可以分成以下方面：

2.1一次設(shè)備防護(hù)

二次設(shè)備容易受到雷擊危害，不僅由于其本身的機(jī)構(gòu)復(fù)雜組件易損，也是由于一次設(shè)備在遭受雷擊形成的負(fù)荷會通過傳感器導(dǎo)入到二次設(shè)備，損壞傳感器以及二次設(shè)備的元件。所以對此就需要進(jìn)行防雷構(gòu)建，可以將一次設(shè)備主體設(shè)備接地增加不良載荷的導(dǎo)入性，在發(fā)生雷擊時減少對于二次設(shè)備的影響。

2.2二次設(shè)備防護(hù)

二次設(shè)備本身功能全面結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，受到雷電沖擊時復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及較為靈敏的組件很容易被損壞，這就需要對二次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。首先就需要完善二次設(shè)備的防雷設(shè)計，結(jié)合變電站所處的環(huán)境以及運行的情況，科學(xué)的設(shè)計雷擊防護(hù)方案，全面進(jìn)行雷擊防護(hù)；其次二次設(shè)備的選擇上，安全運行才是變電站的第 一目標(biāo)，在變電站的建設(shè)時就需要選擇技術(shù)成熟的二次設(shè)備，同時匹配完善的防雷措施。二次設(shè)備的雷電防護(hù)必須要考慮到設(shè)備運行參數(shù)，要保證受到雷擊時交流電源浪涌保護(hù)器的殘壓必須低于700V；最后是二次設(shè)備的保護(hù)要完善，建立全保護(hù)模式，對二次設(shè)備的各個部件進(jìn)行全面的保護(hù)，建立健全的防雷保護(hù)措施，盡可能地減少雷擊給變電站造成的傷害，保證變電站工作的安全性，二次設(shè)備運行的穩(wěn)定性。

2.3多級引流防護(hù)

為了將雷電沖擊電流更快地引入地下，可以在變電站二次設(shè)備易受電擊的部分各級安裝SPD裝置。該裝置是一種快速的自動開關(guān)，如果遭受到雷擊，SPD就會傳輸電壓信號，隨即開關(guān)自動閉合，然后電流就會通過SPD的接地線傳輸?shù)降叵?。通過SPD可以有效縮短電流的傳播途徑，并將雷擊的電流波動控制在變電器二次設(shè)備能夠承受的范圍內(nèi)，從而防止雷擊，保證設(shè)備穩(wěn)定安全地運行。

2.4屏蔽

通常情況下，運用屏蔽的技術(shù)手段雖然不能起到完全屏蔽雷電的作用，但是能夠起到抗高頻干擾的效果。現(xiàn)實應(yīng)用中，具有屏蔽作用的屏蔽線或穿金屬管一般用在低壓控制、電力電纜、通信和信號線路中。對于變電站的二次設(shè)備室內(nèi)控制區(qū)可以采用建筑物鋼筋網(wǎng)等金屬材料將控制區(qū)被屏蔽網(wǎng)罩住，從而能夠有效阻擋外來的雷電波形成的過電壓。

2.5接地

在實際操作中接地和等電位是聯(lián)合進(jìn)行的，接地系統(tǒng)主要由接地線構(gòu)成，將線路連接在接地系統(tǒng)中可以有效保護(hù)二次設(shè)備和人身的安全，防止雷電產(chǎn)生的電磁波的干擾。

   變電站二次設(shè)備防雷方案

3.1交流站用電屏

交流站是變電站中的交流電唯 一的總輸入和輸出設(shè)備，對于交流站的安全防護(hù)極為重要，需要分為兩級防護(hù)。第 一級防護(hù)是針對交流站用電系統(tǒng)中電源進(jìn)線進(jìn)行的，即，將SPD設(shè)備安裝在交流站用電屏輸入電源的進(jìn)線端，主要作用是將雷電產(chǎn)生的沖擊電流最短時間輸出進(jìn)入地下；第二級防護(hù)是針對交流站用電系統(tǒng)中電源出線進(jìn)行的，即，將SPD設(shè)備安裝在交流站用電屏輸出電源的母線上，主要作用是對于第 一級SPD沒有輸出的殘留的電流再次輸出到地下。

3.2直流站用電屏

進(jìn)行過上述兩級防護(hù)外，為了避免殘余的剩余電流對直流站用電屏的損壞，在直流站用電屏上施加第三級防護(hù)，即，將SPD設(shè)備串聯(lián)安裝在直流輸出母線上。主要作用是防止二次設(shè)備的室內(nèi)電源線路遭受過電壓，并將第二級SPD沒有輸出的殘留的電流再次輸出到地下。

3.3逆變電源屏

為了順應(yīng)變電站二次設(shè)備的后臺監(jiān)控系統(tǒng)等的需要，交流電必須轉(zhuǎn)換成直流電，因此，為了避免殘余的剩余電流對逆變電源屏的損壞，需要在逆變電源屏上施加第四級防護(hù)，即，將SPD設(shè)備安裝在逆變電源屏上。主要作用是將第三級SPD沒有輸出的殘留的電流再次輸出到地下。

3.4信號用電屏

在變電站內(nèi)連接各二次設(shè)備的通信線易受雷擊電流損壞的端口處安裝SPD。對于后臺系統(tǒng)中的信號用屏保護(hù)則要針對后臺的網(wǎng)線將SPD安裝在后臺機(jī)一側(cè)。

3.5等電位

為了使變電站形成一個等電位體網(wǎng)絡(luò)，需要簡化屏柜用截面積大于0.25平方厘米的導(dǎo)線相串聯(lián)，再連接接地網(wǎng)。

結(jié)語

變電站的二次設(shè)備相對來說更加脆弱，對于雷擊的防護(hù)要求也更高，對此就需要分析整個變電站運行的環(huán)境以及整體參數(shù)，選擇最合適的雷擊防護(hù)方案，確定防雷重點，對變電站全面進(jìn)行雷擊防護(hù)，盡可能地保證二次設(shè)備運行的穩(wěn)定性，保證整個電力傳輸?shù)目煽啃浴?/span>

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