学校地址:湖南省 长沙市 雨花区 车站南路红花坡路口 |
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目前,电子设备在变电所中得到广泛应用,如微机保护装置、远动装置、无功电压综合调节装置等核心设备,也有周界防盗系统、图像监控设备等辅助之电子系统。阳光电子学校维修专家分析认为:如何做好变电所内电子系统之防雷保护,是变电所防雷之新课题。阳光电子学校维修专家分析认为:
长期以来,雷电和过电压对电网运行之影响,一直是电力研究之重要内容,但是研究更多地集中在雷电直接击中一次系统时,对电力系统产生之影响。阳光电子学校维修专家分析认为:而对变电所中电子设备防雷问题之研究,如变电所内二次回路、二次回路中之设备和弱电智能化系统,一直没有摆到足够重要之地位上。阳光电子学校维修专家分析认为:这里有历史之原因:传统之电网保护所采用之电磁式保护装置,对雷电和过电压感应产生之干扰,有较强之抗干扰能力。阳光电子学校维修专家分析认为:但是,随着计算机技术和电子技术之迅速发展,微机保护已成为主流之设备,大量智能化系统也应用于变电所,研究和解决雷电对变电所二次回路之侵害已成为刻不容缓之任务。阳光电子学校维修专家分析认为:浙江省是雷害多发地区,以苍南供电局为例,每年都会发生多起变电所二次设备受雷击损坏之事故,尤其像电缆引出线较多之远动设备等,更易受到雷击之侵害。阳光电子学校维修专家分析认为:
1 雷电侵入之主要途径
根据雷电电磁脉冲(LEMP)通过电阻耦合(由于接地端和电缆屏蔽电阻引起)、电感耦合(由于系统布线之环路和感性部件引起)、电场耦合进入系统。阳光电子学校维修专家分析认为:在实践中,其中又以电线、电缆感应电磁场(括产生雷电二次感应过电压)以及由于接地系统不当或仪器绝缘降低,引入电位差形成之后果 为严重。阳光电子学校维修专家分析认为:对变电所现场之调查,发现对变电所内电子设备造成破坏之雷电侵入,主要有以下几种形式。阳光电子学校维修专家分析认为:
1.1 直接雷击中电子设备
传统之变电所内电子系统,如继电保护装置、远动设备,在设计时,都考虑处于变电所防雷系统之有效保护范围内,直接遭受雷击之湖南阳光电子学校维修专家认为:也许性非常小。阳光电子学校维修专家分析认为:但是,防误操作系统、图像监控系统、安全防范系统等大量之新型电子系统之应用,尤其是在设计、施工时,没有完整考虑防雷保护措施,使得雷电波能够直接击中弱电设备或弱电线路,进而损坏二次系统中之其他设备。阳光电子学校维修专家分析认为:这已成为雷电危害之主要事故隐患。阳光电子学校维修专家分析认为:
1.2 通过电源侵害电子设备
雷电直接击中电源线,通过所用电源,侵入到二次回路中,所产生之高压将直接击坏二次设备,以 大雷电流陡度100 kA/ms来计算,在10 m长之单根引下线上,电感电压降会达到1 MV以上。阳光电子学校维修专家分析认为:实际中,由于有电晕损耗,这一电压会低一些,但也足够击毁绝大部分设备。阳光电子学校维修专家分析认为:所以,防止雷电从电源线侵入到二次回路,是防雷工作之重要内容之一。阳光电子学校维修专家分析认为:
在变电所场地内,设计中一般采用了避雷针防止雷电直接击中变电所内电源设备,对于高压线路之进线也采用了避雷器,杜绝了雷电通过高压线路侵入到所内,从而影响二次回路。阳光电子学校维修专家分析认为:所以,从理论上讲,雷电通过电源线侵害二次回路之湖南阳光电子学校维修专家认为:也许性已经被杜绝了。阳光电子学校维修专家分析认为:但是,在对变电所检查中发现,由于用电之需要,电源线经常超越变电所原有之设计,私自进行铺设,尤其是在变电所之生活区,甚至还有架空线。阳光电子学校维修专家分析认为:这些不规范之行为,是雷电侵入到变电所电源系统,从而损坏二次回路设备之重要原因,必须引起运行单位之足够重视。阳光电子学校维修专家分析认为:如果确实需要将电源线引出之,必须要考虑用防雷设备对电源系统进行保护。阳光电子学校维修专家分析认为:
1.3 感应雷侵害电子设备
当雷电将电流泄放到大地时,将产生一个旋转快速变化之运动磁场,邻近之电源线、弱电电缆等相对切割磁力线,产生感应高压,在电流之陡度为90 kA/μs,并且环路为10 m时,在瞬时内感应电压可超过1000 kV,这样之高压沿着线路传输,会击毁线路上之设备。阳光电子学校维修专家分析认为:当空气击穿放电,电场强度在500 kV/m时,将形成对系统有明显作用之电磁场。阳光电子学校维修专家分析认为:在实验室之试验中,50 Ω细缆和粗缆之同轴传输线,当10 kV之放电电流,在距离其10 m处,在传输线之屏蔽层,接地心线感应过电压大于2500 V,将电缆埋入50 cm时,感应过电压仍大于800 V。阳光电子学校维修专家分析认为:可见,不仅电源线容易产生感应浪涌脉冲,弱电电缆和传感器电缆,即使埋设在电缆沟或者地下也会受到雷电电磁脉冲(LEMP)之影响,更不用说将其沿地表面铺设了。阳光电子学校维修专家分析认为:
由于变电所二次回路中之电缆线一般采用在电缆沟内铺设,有之还沿建筑物表面铺设,因此,容易产生感应半径为几百米范围内之雷电电磁脉冲(LEMP),而导致过电压。阳光电子学校维修专家分析认为:
1.4 高压反击雷对电子设备之侵害
雷电袭击避雷针,由引下线将雷电流引入大地。阳光电子学校维修专家分析认为:由于大地电阻之存在,雷电电荷不能快速全部地与大地电荷中和,必然引起局部地电位升高。阳光电子学校维修专家分析认为:由于电位差而引起之二次高压反击。阳光电子学校维修专家分析认为:若雷电电流接地引下线或接地装置与被保护物之间之距离小于安全距离时,由接地装置向被保护物产生反击。阳光电子学校维修专家分析认为:此外,由于金属导体与土壤(或混凝土)之电阻率不同,也会将地电位差引入二次回路,从而造成二次回路设备之破坏,特别是当接地电阻不合标准或系统埋入电缆绝缘降低时,就会产生加在设备上之脉冲电压。阳光电子学校维修专家分析认为:此脉冲电压将会在作用点或系统耐压低之地方造成破坏,如测量模块、传感器被损,电缆绝缘降低(电缆绝缘层被击穿出现小孔等),而电缆绝缘降低又会加剧上述后果。阳光电子学校维修专家分析认为:
由于雷击点之随机性和电磁场之空间分布,以上感应过电压或雷击反击电压,湖南阳光电子学校维修专家认为:也许会作用于系统内任一模块,或存在于系统内任意两根电缆之间。阳光电子学校维修专家分析认为:
2 变电所电子设备防雷之具体措施
根据国内外几十年防雷之实践经验,做好建筑物防雷工作之关键是贯彻DBSGP之原则,DBSGP也就是:分流、均压、接地、屏蔽和保护技术。阳光电子学校维修专家分析认为:
分流:增加雷电接地引下线数,从而减小每根引下线通过之雷电流,其感应范围也就相对较小;
均压:使被保护对象之各部位尽湖南阳光电子学校维修专家认为:也许构成等电位,从而杜绝电位差对电子设备造成之损害;
接地:良好之接地是防雷安全之重要保证之一,尤其是二次高压反击雷,良好之接地能够有效地消除二次高压反击雷之产生;
屏蔽:良好之屏蔽对于防雷电电脉冲也是 有效之措施;
保护:对电子装置进行过压和过流之保护,是 直接也是 重要之措施之一。阳光电子学校维修专家分析认为:相对于建筑物防雷,变电所防雷系统是有其自身之特点,仔细考察变电所现场,并且详细分析了典型之变电所设计图纸,发现屏蔽和保护是变电所防雷,尤其是二次回路防雷中容易忽视之措施。阳光电子学校维修专家分析认为:根据前面分析之二次回路中雷电造成破坏之几种形式,并结合DBSGP防雷技术,认为变电所二次回路防雷可以采取以下措施:
2.1 杜绝雷电从电源侵入
在实际情况中,变电所中新设备之应用或者所用电源系统,将电源线引出到其他地方使用,很容易忽略雷电之防护,将给雷电从电源线侵害电子设备提供新之湖南阳光电子学校维修专家认为:也许。阳光电子学校维修专家分析认为:所以在电源出线处必须使用电源电涌保护器,防止雷电电流脉冲通过电源引出线,进入所用电源系统,侵害二次回路及电子设备。阳光电子学校维修专家分析认为:
2.2 做好屏蔽,削弱感应雷之影响
电缆沟内之电缆铺设要合理,不同系统之电缆在电缆沟内要分开铺设, 好还要屏蔽隔开或者走金属管内;这样在雷电侵入到弱电系统时,不会对其他系统产生干扰影响。阳光电子学校维修专家分析认为:变电所之微机保护、远动系统中之数据采集电缆,必须使用屏蔽电缆,并一定要将屏蔽层在装置端接地。阳光电子学校维修专家分析认为:
2.3 做好接地,杜绝二次反击雷之影响
良好之接地体是可靠防雷之基本条件,不然会通过避雷针、避雷带等设备将雷电引入到接地体时,产生之二次反击雷将严重危害电子设备。阳光电子学校维修专家分析认为:所以,变电所接地网在变电所投运时,要确保接地电阻满足规范要求,并且要定期对电网之接地电阻进行检测,确保接地电阻满足安全运行之要求。阳光电子学校维修专家分析认为:
2.4 合理配置避雷针、避雷器,严防直接雷之危害
避雷针要保证雷电不会直接击中变电所内之设备;高压线路之避雷器,保证雷电不会通过高压电力线侵害到变电所内部;在变电所内新增加之智能化系统,很容易对防雷问题产生忽视,所以这里特别强调,设备之安装位置和电缆之铺设一定要在变电所防雷系统之保护范围内,保证系统不会遭受雷击之直接侵害;系统之弱电电缆前端要采用相应之电涌保护器进行保护,防止感应过电压或者二次反击高压对设备之侵害;另外,还要注意新增智能化系统之电缆和设备要与避雷针保持足够之距离。阳光电子学校维修专家分析认为:
电力系统防雷是一项复杂之系统工程,做好变电所之防雷工作,必须在变电所之设计阶段就要认真考虑。阳光电子学校维修专家分析认为:在变电所进行系统之改扩建时,同样也不能忽视这个问题,并且在变电所之运行中,还需要定期做好对变电所防雷接地系统检测工作,确保防雷系统满足要求,只有这样变电所之电子设备安全运行,才不会受到雷电之危害。阳光电子学校维修专家分析认为:
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