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摘 要：文章分析了综合自动化变电站二次设备遭受雷击的原因，提出综合自动变电站二次设备的防雷方案和预防措施。
关键词：二次设备；综合自动化；保障；综述
随着电力系统信息化建设的不断提高，调度通讯，网络等信息设备越来越多，规模越来越大，一方面自动化系统，计算机网络，通讯系统等设备核心元件耐过电流，耐雷电压的水平越来越低，敏感性提高，另一方面由于信號来源路径增多，系统较以前更易遭受雷电波侵入，致使雷电灾害频繁发生，影响信息系统正常运行，特别是雷电多发区，轻者导致性能下降，重者造成系统损坏。
1 雷电的成因及主要形式
根据大量科学测试可知，地球上空存在一个带正电的电离层，与大地之间形成一个已充电的电容器，场强为上正下负。当地面含水蒸汽的空气受到地面的烘烤受热上升，或者温暖潮湿的空气与冷空气相遇而被垫高都会产生向上的气流，上升气温温度逐渐下降形成水成物，并由于地球静电场的作用而被极化，负电荷在上，正电荷在下，它们受重力作用落下与云粒子发生碰撞，其结果是云粒子带走了水成物前端的部分正电荷，从而使水成物带上负电。持续碰撞的结果使带正电的云粒子在云的上部，而带负电荷的水成物在云的下部。不论是雷云间闪击或雷云对地闪击，都有可能发生感应雷而形成电磁场，当磁场强度到达一定水平将会对电气设备的稳定性，令通讯设备的传输信号失真等，因此对于自动控制系统而言，更应该关注如何有效防止感应雷，避免感应雷引起的损害。
2 瞬间过电压所产生的对于电子设备的危害
电子设备讯号或数据的传输与慧储系统会在瞬间过电压的情况下出现信号受到严重干重或者干重丢失的现象。使电子设备系统内部正常运转工作指令受到错误更改，不仅降低了电子设备的使用年限，严重的甚至会将设备中的元部件因为电压瞬间增减而烧毁，给生产生活的正常开展带来极大的不便。
3 电站受雷电的干扰的主要途径
3.1 雷击中建筑物后产生的热效应和电动力作用。
3.2 雷电流所产生的静电感应和电磁作用影响，即我们所说的二次作用。
4 遭受雷击的原因分析
4.1 雷电波的侵入过程。绝大部分的雷电能量都在到达设备之前得以消除，但雷电波的电压，能量极高，且由于避雷器等设备技术上的局限性，雷电波仍可能以幅度相对很高，作用时间很短的低能量尖峰脉冲的形式，通过所用变的低压馈线，加到变电站内所有的220V交流回路中。还有一种情况，就是感应雷电波通过远动系统的RTU设备和信号采集的二次电缆入侵，以很高的电压直接直接加到远动系统的信号和传送端上，造成接收发送端模块烧坏。
4.2 微机设备易遭受重害的原因：变电站的保护和合闸电源，直流系统的整流充系统设计容量都比较大，电压耐受能力也比较好，而且由于大容量电池组吸收尖峰脉冲的作用和整流回路的平波作用，加上保护装置上的脉冲电压大大降低，再加上常规的电阻，电容和电感线圈等，耐热容量大，对尖峰脉冲的耐受力也比较强，所以能安全度过低能量，高电压的冲击暂态过程，但对于使用超大规模集成电路，运行电压只有数伏，信号电流仅为UA级的微机装置来说，就不一定能经受得住。这就是造成微机装置损坏而常规保护装置却能安全运行的关键原因。
4.3 对于电源系统的防雷保护而言。为了更好的实现电气设备的防雷保护，就必须采用增加回路以实现电压分流的方式。由于采用相同的妆地装置，并且设备都处于LPZOB区，及时变压设备有避雷器的保护，但是面对较强冲击度的电磁脉冲都需要对调度自动化设备的供电回路采取必要的过压保护。为提高整个控制室的安全性能，在交流线线处加装第一级电源防护，可以在最大程度上将大部分的过电压导入大地进行泄散。通过一级保护后，线路上仍然会残留少量的过电压，因此在重要的交流馈线处还需要加装第二，三级电源防护，以提升变电站整体的防雷击保护。就必须采用增加回路以实现电压分流的方式。由于采用相同的接地装置，并且设备都处于LPZOB区，及时变压设备有避雷器的保护，但是面对较强的冲击度的电磁脉冲还需要对调度自动化设备的供电回路采取必要的过压保护。为提高整个控制室的安全性，在交流母线处加装第一级电源防护，可以在最大程度上将大部分的过电压导入大地进行泄散。通过一级保护后，线路上仍然会残留少量的过电压，因此在重要的交流馈线处还需要加装第二，三级电源防护，以提升变电站整体的防雷击保护性。
5 防止雷击的措施方案
对于交流电源回路采用电源防雷器SPD，电源防雷器是浪涌保护器中最常用的一种，主要是针对电源系统所选用的浪涌保护，电源防雷器包括电源防雷模块，电源防雷箱，电源防雷插座等。因此我们可采用如下防雷方案。（1）模块式设施，可不停电更换单一相位模件。（2）大通流容量，最大可达成00KA（8/2US）过载电流。（3）高速动作反应时间少于25US。（4）特大显示窗口，机械标巾绿色（正常）和红色（故障需更换），清晰直观，运行维护起来非常简单方便。（5）可选件——多类型可供选择，适合不同要求，有声光报警器，故障遥信触点，光电耦合监控器等。（6）调度通信回路采用DEHN双绞线信息防雷保护器，防止电话线直接将电源线上的瞬态浪涌传进来。（7）采用DEHN双绞线信息线路过电压保护器保护PC和终端的DB-9串行口，峰值电压正负责6000V可以防止浪涌通过数据线间接地。
6 进入电子设备
6.1 变电站二次设备防雷保护设备。站内保护设备，通信系统，监控系统，自动化设备以及交直流电源系统等作为变电站二次设备的主要构成要素，主要运行于干扰强度较高的电磁环境中，由于简单的接地处理不能满足较高的耐压等级要求，因此，在对多项受雷击而导致的二次变电设备损坏的调查研究上，提出下列具体的变电站二次设备防雷保护措施。
6.2 对于通信接口的防雷保护而言。通信接口过电压防护同电网供电系统相比，此回路对过电压的敏感程度要高得多，且这些设备在有过电压的情况下显得非常脆弱，设备的绝缘耐受水平也相当低，而且这些回路运行的安全与否直接关系到一次系统设备的安全，因此需对重要回路的接口进行过电压防护。变电站基本采用无人值守，对一次回路的各种保护，测量，控制，调节信号通过光纤，数据通信网络或载波向远方传送数据。必须在靠近微机自动化装置的信号接口端加装信号避雷器，同时处在LPZOB区并延伸到LPZOA区的通信线路非常容易感应上雷电过电压，必须加装信号避雷器。
结束语
变电二次设备的防雷工作有着重要的意义，昌保证我国电网安全可靠运行的重要途径。也是保证人民群众安全用电的重要前提，文中分析了雷电的成因和特点，通过对雷电的原理及雷击方式进行较为全面介绍，对变电站的防雷保护采取有效的措施和对策，为设备的安全稳定运行提供有力的保障。
参考文献
[1]关建民.发电厂信息系统的防雷保护[J].电工技术杂志，2003（9）.
[2]周志敏.弱电设备的雷电危害分析及保护（中）[J].大众用电，2003（5）.
[3]张靓，陈翔.变电二次设备的防雷措施[J].科技资讯，2009，34.
关键词：二次设备；综合自动化；保障；综述
随着电力系统信息化建设的不断提高，调度通讯，网络等信息设备越来越多，规模越来越大，一方面自动化系统，计算机网络，通讯系统等设备核心元件耐过电流，耐雷电压的水平越来越低，敏感性提高，另一方面由于信號来源路径增多，系统较以前更易遭受雷电波侵入，致使雷电灾害频繁发生，影响信息系统正常运行，特别是雷电多发区，轻者导致性能下降，重者造成系统损坏。
1 雷电的成因及主要形式
根据大量科学测试可知，地球上空存在一个带正电的电离层，与大地之间形成一个已充电的电容器，场强为上正下负。当地面含水蒸汽的空气受到地面的烘烤受热上升，或者温暖潮湿的空气与冷空气相遇而被垫高都会产生向上的气流，上升气温温度逐渐下降形成水成物，并由于地球静电场的作用而被极化，负电荷在上，正电荷在下，它们受重力作用落下与云粒子发生碰撞，其结果是云粒子带走了水成物前端的部分正电荷，从而使水成物带上负电。持续碰撞的结果使带正电的云粒子在云的上部，而带负电荷的水成物在云的下部。不论是雷云间闪击或雷云对地闪击，都有可能发生感应雷而形成电磁场，当磁场强度到达一定水平将会对电气设备的稳定性，令通讯设备的传输信号失真等，因此对于自动控制系统而言，更应该关注如何有效防止感应雷，避免感应雷引起的损害。
2 瞬间过电压所产生的对于电子设备的危害
电子设备讯号或数据的传输与慧储系统会在瞬间过电压的情况下出现信号受到严重干重或者干重丢失的现象。使电子设备系统内部正常运转工作指令受到错误更改，不仅降低了电子设备的使用年限，严重的甚至会将设备中的元部件因为电压瞬间增减而烧毁，给生产生活的正常开展带来极大的不便。
3 电站受雷电的干扰的主要途径
3.1 雷击中建筑物后产生的热效应和电动力作用。
3.2 雷电流所产生的静电感应和电磁作用影响，即我们所说的二次作用。
4 遭受雷击的原因分析
4.1 雷电波的侵入过程。绝大部分的雷电能量都在到达设备之前得以消除，但雷电波的电压，能量极高，且由于避雷器等设备技术上的局限性，雷电波仍可能以幅度相对很高，作用时间很短的低能量尖峰脉冲的形式，通过所用变的低压馈线，加到变电站内所有的220V交流回路中。还有一种情况，就是感应雷电波通过远动系统的RTU设备和信号采集的二次电缆入侵，以很高的电压直接直接加到远动系统的信号和传送端上，造成接收发送端模块烧坏。
4.2 微机设备易遭受重害的原因：变电站的保护和合闸电源，直流系统的整流充系统设计容量都比较大，电压耐受能力也比较好，而且由于大容量电池组吸收尖峰脉冲的作用和整流回路的平波作用，加上保护装置上的脉冲电压大大降低，再加上常规的电阻，电容和电感线圈等，耐热容量大，对尖峰脉冲的耐受力也比较强，所以能安全度过低能量，高电压的冲击暂态过程，但对于使用超大规模集成电路，运行电压只有数伏，信号电流仅为UA级的微机装置来说，就不一定能经受得住。这就是造成微机装置损坏而常规保护装置却能安全运行的关键原因。
4.3 对于电源系统的防雷保护而言。为了更好的实现电气设备的防雷保护，就必须采用增加回路以实现电压分流的方式。由于采用相同的妆地装置，并且设备都处于LPZOB区，及时变压设备有避雷器的保护，但是面对较强冲击度的电磁脉冲都需要对调度自动化设备的供电回路采取必要的过压保护。为提高整个控制室的安全性能，在交流线线处加装第一级电源防护，可以在最大程度上将大部分的过电压导入大地进行泄散。通过一级保护后，线路上仍然会残留少量的过电压，因此在重要的交流馈线处还需要加装第二，三级电源防护，以提升变电站整体的防雷击保护。就必须采用增加回路以实现电压分流的方式。由于采用相同的接地装置，并且设备都处于LPZOB区，及时变压设备有避雷器的保护，但是面对较强的冲击度的电磁脉冲还需要对调度自动化设备的供电回路采取必要的过压保护。为提高整个控制室的安全性，在交流母线处加装第一级电源防护，可以在最大程度上将大部分的过电压导入大地进行泄散。通过一级保护后，线路上仍然会残留少量的过电压，因此在重要的交流馈线处还需要加装第二，三级电源防护，以提升变电站整体的防雷击保护性。
5 防止雷击的措施方案
对于交流电源回路采用电源防雷器SPD，电源防雷器是浪涌保护器中最常用的一种，主要是针对电源系统所选用的浪涌保护，电源防雷器包括电源防雷模块，电源防雷箱，电源防雷插座等。因此我们可采用如下防雷方案。（1）模块式设施，可不停电更换单一相位模件。（2）大通流容量，最大可达成00KA（8/2US）过载电流。（3）高速动作反应时间少于25US。（4）特大显示窗口，机械标巾绿色（正常）和红色（故障需更换），清晰直观，运行维护起来非常简单方便。（5）可选件——多类型可供选择，适合不同要求，有声光报警器，故障遥信触点，光电耦合监控器等。（6）调度通信回路采用DEHN双绞线信息防雷保护器，防止电话线直接将电源线上的瞬态浪涌传进来。（7）采用DEHN双绞线信息线路过电压保护器保护PC和终端的DB-9串行口，峰值电压正负责6000V可以防止浪涌通过数据线间接地。
6 进入电子设备
6.1 变电站二次设备防雷保护设备。站内保护设备，通信系统，监控系统，自动化设备以及交直流电源系统等作为变电站二次设备的主要构成要素，主要运行于干扰强度较高的电磁环境中，由于简单的接地处理不能满足较高的耐压等级要求，因此，在对多项受雷击而导致的二次变电设备损坏的调查研究上，提出下列具体的变电站二次设备防雷保护措施。
6.2 对于通信接口的防雷保护而言。通信接口过电压防护同电网供电系统相比，此回路对过电压的敏感程度要高得多，且这些设备在有过电压的情况下显得非常脆弱，设备的绝缘耐受水平也相当低，而且这些回路运行的安全与否直接关系到一次系统设备的安全，因此需对重要回路的接口进行过电压防护。变电站基本采用无人值守，对一次回路的各种保护，测量，控制，调节信号通过光纤，数据通信网络或载波向远方传送数据。必须在靠近微机自动化装置的信号接口端加装信号避雷器，同时处在LPZOB区并延伸到LPZOA区的通信线路非常容易感应上雷电过电压，必须加装信号避雷器。
结束语
变电二次设备的防雷工作有着重要的意义，昌保证我国电网安全可靠运行的重要途径。也是保证人民群众安全用电的重要前提，文中分析了雷电的成因和特点，通过对雷电的原理及雷击方式进行较为全面介绍，对变电站的防雷保护采取有效的措施和对策，为设备的安全稳定运行提供有力的保障。
参考文献
[1]关建民.发电厂信息系统的防雷保护[J].电工技术杂志，2003（9）.
[2]周志敏.弱电设备的雷电危害分析及保护（中）[J].大众用电，2003（5）.
[3]张靓，陈翔.变电二次设备的防雷措施[J].科技资讯，2009，34.