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【摘要】随着我国经济的飞速发展，对于变电站质量、规模的要求越来越高。变电站二次系统防雷控制，成为摆在我们面前的重要研究课题。接下来，本文将结合笔者多年相关工作经验，详细论述变电站二次系统防雷设计。
【关键词】变电站；二次系统；防雷设计
在变电站自动化水平大幅度提升的今天，各种微机电子设备在变电站通讯设备、远动设备以及保护设备中大量运用。但是，从整体上来说，大规模集成电路其耐压水平比较低，承受雷电能力显著下降。另外，信号回路的增多，系统更容易受到雷电波侵袭。如果二次防雷不过关，很容易导致变电站瘫痪或毁灭性事故。深入探究变电站二次系统防雷设计，刻不容缓。
1.探究雷电造成变电站设备损害的主要途径
首先，地电位的反击作用。变电站若发生雷击，其地电位就会随之升高，而电子设备外壳以及电子设备都在接地装置上，如果达到一定数值的电位差，就会产生反击作用。节点装置电位差如果与电子系统设备电位出现一定数值的电位差，也会产生反击作用，进而损害设备。
其次，侵入雷电浪涌。如果变电站发生雷击，那么，一半的能量会随着引流线分布到地网中。剩下的一半能量会感应到各种室内金属管线中，进一步在金属管线上出现雷电浪涌。如果雷电浪涌达到一定水平，就会损坏相连接的电气设备。
再次，电磁闪电感应。如果变电站附近发生雷击，那么，会在进入变电站的金属管道上出现电磁脉冲。产生的这部分脉冲会随着金属管线进一步侵入，导致电气等各种设备损坏。
2.变电站二次系统防雷设计
2.1接地处理
二次设备的接地工作，可分为逻辑接地、信号接地、保护接地、防雷接地以及屏蔽接地。在具体的变电站建设中，不可能设计上述分别接地系统，一般情况下，上述接地系统共用一个接地系统，因此，电阻越小越好。结合相应防雷规范具体要求，其接地系统电阻需满足R≤2000/I，结合自动化接地标准，接地电阻应<0.5Q。电变站一次电网需要至少敷设两条相互独立的地线到主控楼，二次系统屏柜中设置专门接地铜排。在变电站二次防雷系统中，泄放是最终环节，也是非常重要的措施，因此，一定要加强对接地工作的研究，绝对不能掉以轻心。通常情况下，变电站内部的接地系统主要由三种接地方式：①构筑物接地。②配电系统及强电设备接地。③计算机自控系统接地。如果上述接地系统不科学，很容易在发生雷击的时候，反击自控系统。自控系统可以说是一个非常特殊的系统，主要包括系统工作地，直接工作地，安全保护地等，在进行安装时不容易被分开。在设置分开地网时，需要避免闪络现象，预防在雷击过程中出现较高电位。在电子系统接地时，必须与地网之间保持10米以上的距离。如果在室内进入接地线的过程中，发现其与其他地网距离较近，可通过局部绝缘措施进行保护。在复杂的电子系统中，不同的电路都有自己的基准电位。需要通过地线，将这些基准点位进行连接，进而组成一致的基准平面。通常情况下，基准面是与大地相连接的。之所以这样的连接方式，一方面是为了操作人员提供更佳的安全保障，一方面是为了更好地提升电子设备运行的稳定性。
2.2均压
如果发生雷击，会导致暂态电位上升，进而使得周围金属物质与路径之间形成电位差。若电位差超过了绝缘耐受度，就会导致金属物质击穿、放电。进而进一步导致电子设备损坏，或者产生脉冲进而干扰电子设备的运行。新形势下，需要通过等电位连接，也就是将各种金属构件的等位连接形成连续性整体，进而有效避免暂态电位差的出现，有效预防暂态电位查对于电子设备的影响，使各个金属部件之间处在低电压的均衡状态，通过均压措施，有效预防雷击影响。
2.3选择漏电保护器
从大量的触电实例中我们可以看到，保护接地对于电阻要求非常高。如果土壤电阻率较大，则很难实现。为了更好地提高用电安全，必须科学合理地选择漏电保护器。该设备是从人体触电、泄露电流等故障分析，更好地保护设备以及人身安全。在具体的施工中，电流动作型检测特性好，能够作为干线以及各级支线的保护系统。漏电保护器是通过“差动”来进行保护的，其能否有效工作，主要取决于漏电以及故障电流的主要路径。所以说，接地系统与漏电保护有密切联系。
2.4预防感应雷与直接雷
变电站系统多是由电子元件组成的，其抗电磁脉冲、过电压能力比较小，一旦遭到雷击，就会导致严重的损害，进而使整个线路瘫痪。笔者建议在DCS接地以及设计仪表时，需警惕雷电流的直接侵害。国内水泥厂发生雷电损害DCS接地以及设计仪表事件时有发生。第一，在设计阶段需要将DCS接地以及设计仪表的信号电缆、电源线远离避雷引下线。接地体、雷引下线的连接点与接地体、总接地端子连接点之间超过2米的距离，减小泄放雷电流对DCS接地以及设计仪表的电位反击。第二，尽可能采用光纤材质的室外通信电缆，而且，需要对特殊的通讯线路、仪表信号线设置浪涌吸收装置。
2.5配电回路
一般来说，雷电经过电源线进而入侵线路通过的几率要高于电气自动化设备直接受到雷击的几率要高很多。除了一级线路之外，其他都通过电缆敷设的方式进行，受到雷击几率较小。因此，需要加强对一级架空线路的防雷保护。在雷电经过时，会产生强大的过电流、过电压，无法做到瞬间、一次性泄流，需要按照相关技术过程，采取三级雷电防护的方式进行。即第一级保护：在总配电装置端安装防雷装置。第二级保护：低压配电进线安装防雷器。第三级保护：分配电箱安装防浪涌装置。笔者建议，在电源输出端等更要的场合进行多级保护措施。在多级防雷装置的保护下，尽可能彻底泄放电压与电流，有效预防雷电对电气自动化系统造成的损害。
3.结语
综上所述，变电站二次系统防雷设计是一项环节众多、涉及面广泛的学科，任何一个环节出现问题，均会导致严重后果。因此，深入探究变电站二次系统防雷设计，为一线工作提供理论指导，具有重要现实意义。[科]
【参考文献】
［1］林维勇.防大气和操作过电压以及防雷击电磁脉冲[J].中国防雷信息网中国雷电与防护网络版,2010(2).
［2］于淑洁,刘战林,顾岩梅.防雷装置图纸审核和竣工验收工作中常见问题及解决方法[J].黑龙江气象，2013(04).
［3］孙士尉,张铁壁,谢国旗,等.基于CAN总线的高层建筑电气火灾监控系统[J].仪表技术与传感器,2011(05).
【关键词】变电站；二次系统；防雷设计
在变电站自动化水平大幅度提升的今天，各种微机电子设备在变电站通讯设备、远动设备以及保护设备中大量运用。但是，从整体上来说，大规模集成电路其耐压水平比较低，承受雷电能力显著下降。另外，信号回路的增多，系统更容易受到雷电波侵袭。如果二次防雷不过关，很容易导致变电站瘫痪或毁灭性事故。深入探究变电站二次系统防雷设计，刻不容缓。
1.探究雷电造成变电站设备损害的主要途径
首先，地电位的反击作用。变电站若发生雷击，其地电位就会随之升高，而电子设备外壳以及电子设备都在接地装置上，如果达到一定数值的电位差，就会产生反击作用。节点装置电位差如果与电子系统设备电位出现一定数值的电位差，也会产生反击作用，进而损害设备。
其次，侵入雷电浪涌。如果变电站发生雷击，那么，一半的能量会随着引流线分布到地网中。剩下的一半能量会感应到各种室内金属管线中，进一步在金属管线上出现雷电浪涌。如果雷电浪涌达到一定水平，就会损坏相连接的电气设备。
再次，电磁闪电感应。如果变电站附近发生雷击，那么，会在进入变电站的金属管道上出现电磁脉冲。产生的这部分脉冲会随着金属管线进一步侵入，导致电气等各种设备损坏。
2.变电站二次系统防雷设计
2.1接地处理
二次设备的接地工作，可分为逻辑接地、信号接地、保护接地、防雷接地以及屏蔽接地。在具体的变电站建设中，不可能设计上述分别接地系统，一般情况下，上述接地系统共用一个接地系统，因此，电阻越小越好。结合相应防雷规范具体要求，其接地系统电阻需满足R≤2000/I，结合自动化接地标准，接地电阻应<0.5Q。电变站一次电网需要至少敷设两条相互独立的地线到主控楼，二次系统屏柜中设置专门接地铜排。在变电站二次防雷系统中，泄放是最终环节，也是非常重要的措施，因此，一定要加强对接地工作的研究，绝对不能掉以轻心。通常情况下，变电站内部的接地系统主要由三种接地方式：①构筑物接地。②配电系统及强电设备接地。③计算机自控系统接地。如果上述接地系统不科学，很容易在发生雷击的时候，反击自控系统。自控系统可以说是一个非常特殊的系统，主要包括系统工作地，直接工作地，安全保护地等，在进行安装时不容易被分开。在设置分开地网时，需要避免闪络现象，预防在雷击过程中出现较高电位。在电子系统接地时，必须与地网之间保持10米以上的距离。如果在室内进入接地线的过程中，发现其与其他地网距离较近，可通过局部绝缘措施进行保护。在复杂的电子系统中，不同的电路都有自己的基准电位。需要通过地线，将这些基准点位进行连接，进而组成一致的基准平面。通常情况下，基准面是与大地相连接的。之所以这样的连接方式，一方面是为了操作人员提供更佳的安全保障，一方面是为了更好地提升电子设备运行的稳定性。
2.2均压
如果发生雷击，会导致暂态电位上升，进而使得周围金属物质与路径之间形成电位差。若电位差超过了绝缘耐受度，就会导致金属物质击穿、放电。进而进一步导致电子设备损坏，或者产生脉冲进而干扰电子设备的运行。新形势下，需要通过等电位连接，也就是将各种金属构件的等位连接形成连续性整体，进而有效避免暂态电位差的出现，有效预防暂态电位查对于电子设备的影响，使各个金属部件之间处在低电压的均衡状态，通过均压措施，有效预防雷击影响。
2.3选择漏电保护器
从大量的触电实例中我们可以看到，保护接地对于电阻要求非常高。如果土壤电阻率较大，则很难实现。为了更好地提高用电安全，必须科学合理地选择漏电保护器。该设备是从人体触电、泄露电流等故障分析，更好地保护设备以及人身安全。在具体的施工中，电流动作型检测特性好，能够作为干线以及各级支线的保护系统。漏电保护器是通过“差动”来进行保护的，其能否有效工作，主要取决于漏电以及故障电流的主要路径。所以说，接地系统与漏电保护有密切联系。
2.4预防感应雷与直接雷
变电站系统多是由电子元件组成的，其抗电磁脉冲、过电压能力比较小，一旦遭到雷击，就会导致严重的损害，进而使整个线路瘫痪。笔者建议在DCS接地以及设计仪表时，需警惕雷电流的直接侵害。国内水泥厂发生雷电损害DCS接地以及设计仪表事件时有发生。第一，在设计阶段需要将DCS接地以及设计仪表的信号电缆、电源线远离避雷引下线。接地体、雷引下线的连接点与接地体、总接地端子连接点之间超过2米的距离，减小泄放雷电流对DCS接地以及设计仪表的电位反击。第二，尽可能采用光纤材质的室外通信电缆，而且，需要对特殊的通讯线路、仪表信号线设置浪涌吸收装置。
2.5配电回路
一般来说，雷电经过电源线进而入侵线路通过的几率要高于电气自动化设备直接受到雷击的几率要高很多。除了一级线路之外，其他都通过电缆敷设的方式进行，受到雷击几率较小。因此，需要加强对一级架空线路的防雷保护。在雷电经过时，会产生强大的过电流、过电压，无法做到瞬间、一次性泄流，需要按照相关技术过程，采取三级雷电防护的方式进行。即第一级保护：在总配电装置端安装防雷装置。第二级保护：低压配电进线安装防雷器。第三级保护：分配电箱安装防浪涌装置。笔者建议，在电源输出端等更要的场合进行多级保护措施。在多级防雷装置的保护下，尽可能彻底泄放电压与电流，有效预防雷电对电气自动化系统造成的损害。
3.结语
综上所述，变电站二次系统防雷设计是一项环节众多、涉及面广泛的学科，任何一个环节出现问题，均会导致严重后果。因此，深入探究变电站二次系统防雷设计，为一线工作提供理论指导，具有重要现实意义。[科]
【参考文献】
［1］林维勇.防大气和操作过电压以及防雷击电磁脉冲[J].中国防雷信息网中国雷电与防护网络版,2010(2).
［2］于淑洁,刘战林,顾岩梅.防雷装置图纸审核和竣工验收工作中常见问题及解决方法[J].黑龙江气象，2013(04).
［3］孙士尉,张铁壁,谢国旗,等.基于CAN总线的高层建筑电气火灾监控系统[J].仪表技术与传感器,2011(05).