基于电力自动化系统防雷措施分析认识实践

基于电力自动化系统防雷措施分析认识实践

雷笛

国网内蒙古东部电力有限公司新巴尔虎右旗供电分公司 内蒙古自治区呼伦贝尔市 021300

摘要：当前电力系统的运行关系到国计民生，为了保证电力系统稳定运行，运用自动化技术实现安全可靠性，其中对于电力自动化系统的防雷性能加以重视，目的是促使电力运行应对雷雨季节等影响，通过科学合理的电气自动化系统的防雷措施应用达到安全效果。本文结合实际工作的经验，对于瞬间过电压和电磁干扰等进行防雷保护措施的分析，期望能够对推进电力自动化技术应用，实现电力生产安全稳定具有参考价值。

关键词：电力自动化；防雷措施；自动化技术

当前在电力系统等领域进行电力自动化技术应用，实施自动化监测、自动化管理，推动电力系统安全稳定可靠运行。为提升电力管理水平，在做好雷雨天气的防雷措施应用方面加大了资金和技术投入，经过一系列技术改进和优化，取得较好效果。

1. 电力自动化系雷击事故概述

1.1由于过电压电流产生的雷电事故常见于电力系统运行中，雷击导致的过电压电流发生时间一般在微秒和毫微秒之间，导致冲击电压发生，一般的电源过电压有所不同，产生冲击电压后，产生的电压幅值不大，但在短时间内可以造成很大的幅值，会对电源系统产生较大破坏，静电辐射雷电等因素导致的瞬间过电压产生，在设备和电气线路遭受电击的瞬间，进入线路继而进入大地，巨大的雷电流会造成巨大的冲击。

1.2雷云以大地之间的电流形成了电磁场，对于设备产生过电压伤害，这种雷电压会造成二次放电，还会给设备造成更大的破坏。电力系统电磁干扰，例如辐射干扰介入电磁设备，产生公共阻抗能力，实现了辐射干扰的能量转换。这是由于自动化水平不断的提高，自动化系统通信设备被雷击电流冲击，往往由于自动化设备特性，一旦装置发生破坏，进而导致自动化系统微电子器件的运行水平加以降低，出现了防雷接地和平地设施的破坏，使得防雷措施不能发挥作用^[1]。

2. 电力自动化系统防雷措施分析

2.1采用微电子器件中的抗冲击性能，在发生雷击情况是对于瞬态电压抑制发生作用，采用反向生态高能量冲击，将两地间的高阻抗变为低阻抗，吸收数千瓦的用功率管的应用就可以实现这一功能，有效的保护电子回路中精密元器件免受浪涌外冲破坏，TVS电流为典型的器件，应对瞬态脉冲电流两级诚信店，有额定反向进行击穿，的保护，防止脉冲电流指数衰减后，电压不断下降，恢复到原始状态后，起到了浪涌脉冲功率的抑制作用，保护元器件TVS管的重要特点如露电流超小瞬时吸收功率大等。对保护装置能够起到防护作用，防止电弧重燃效果有效抑制共模差模干扰。

2.2，采用UPS过电压保护，将感应雷电流沿着电线进入之后产生的电源电压继续升高的问题予以规避。Ups中电阻能够保护微电子设备，一般采用四级保护的方式，第1级进行放电板的使用。第2级进行保护系统范围的设置，第3级用卸流模块，第4级用压敏电阻、TVS管，4级保护使得输出的电压达到规定要求，被保护电源一般不会受到电击受到破坏。

2.3载波机过电压保护能够具有一定的耐雷效果，高频电路盘对于理解意识化的部分予以保护。在电压不一致的情况下，经过精心的设置，保护装置中两种不同电压下均能有效的起到保护作用，尤其是保护纪检至于载波机之后再实际情况的再是根据实际情况可以进行外置保护膜的设计。当前为了取得很好的效果，也采用4级保护，包括程控交换机通行线，对信号线过电压保护和用户化路盘等展开4级保护，能够对国家过电压次数进行自动记录，保护数据不会丢失^[2]。

2.4，采用接地电阻和屏蔽的技术，减少雷电电磁的干扰与动力装置进行共用接地网的设置，直接向联防联接电，电力调度通信综合楼内屏蔽网银，机房内的内环形接地母线进行多级相连，实现良好接地。屏蔽层以及非屏蔽电缆，采用镀锌铁管埋设的方法，将室外入口端的电离线与铁管间的压敏电阻进行连接，防雷效果较好。其他方面措施应用在进行电力自动化系统运行过程中，遵循整体防御综合治理多重保护原则，实行三点联合接地的措施，实施保护配电变压器高低压均配备金属氧化物避雷针，采用过电压保护器等相应的措施，实现了很好的防雷措施应用效果。 3、电力自动化系统防雷措施

某电力系统参与适当的地网改造，原有的直流防雷设备结构存在缺陷，包括配置的直流电源防雷设备存在的泄漏电流，会对站内绝缘监测系统造成误报警情况；同时，防雷器漏电流持续增大可能造成短路起火事故；后备保护装置配置不规范；防雷设备没有配备专用后备保护装置，一般的空开在较大雷电流冲击情况下容易发生误跳闸，跳闸后导致后端防雷器还未失效就失去保护作用；同时防雷设备老化短路后，存在配置不合理导致的不跳闸、不动作脱离电网的情况，导致火灾事故频发，存在极大的安全风险。而且工程建设无统一标准、防雷设备安装方式随意，同类型屏柜内安装的防雷设备安装位置差异性大，不便于日常巡视。有些不具备导轨结构安装，绑扎式结构，交叉走线及其不规范、信号相互干扰，影响信号传输

^[3]。

基于上述问题，改造后防雷设备结构通过标准化规范，要求防雷设备结构可插拔、可更换，解决便于维护检修的问题；规范防雷器结构，采用插拔式结构，信号防雷设备采用标准导轨安装结构，多路信号防雷器采用模块插拔结构；创新在线插拔检测维护模式，采用便携的万用表即可检测，无需投入专业检测设备，节省设备费用，提高检测、维护效率；多路信号防雷器采用模块插拔结构，无需拆卸整个机架，可轻松实现单个模块的插拔更换，方便现场检修、后续扩容，减少建设成本。

对于自动化电网设备的升级，安装了载波机，过电压保护器等，通过实际运行之后，按照防雷接地的要求，经过改造之后，发挥了保护器的保护作用，使得整个电力系统的调度自动化系统遭受雷击损坏程度不断下降，借鉴当前先进的防雷接地技术，运用综合的措施，确保电力自动化系统安全稳定运行。根据实际情况进行系统工程的设计和规划以及部署落实，实现良好的屏蔽和接地。采用过电压保护，使得耐力水平不断提升，实现经济合理有效的防雷系统运行状态，为电力生产电力能源提供稳定运行保证。接地的关键在于接地电阻，控制设备动力设备的接地系统设置上，例如中控室铺设光缆以及环境接地母线，另外电气设备的接地网和工程接地网之间运用放电器进行连接，能够保证雷击时电力均衡。采取抗干扰措施，用带光电隔离的长线触发器取代原有的调整健康器将输入输出原件变为变压低频变压器，能够与电器进行隔离，合理安排自动化设备的位置，将设备安装在高压内，实现与服务器通讯连接系统运行过程中免遭电磁干扰，选用二次同路过电压保护措施，通过耦合元件、断路器、隔离开关等进行过电压电流的隔离。也可以采用模拟的方法实施遥测通道的运行，提高隔离效果。在开关量模块出入口各设置光电隔离，避免干扰侵入，隔离屋内的互感耦合，对如避雷器、避雷针、电压互感器等，均可以设置高频流入节点，控制电缆远离上述设备，减少感应耦合作用。

为了更好地按照防雷接地规程实行防护措施，采用新设备和新技术，运用综合性的防雷措施，根据实际的情况进行了勘察，保证防雷系统能够自动化运行，使用电压保护其、信号线保护器、过电压保护器。

结束语：

当前电力系统运用微机技术实现继电保护等、远程控制等，应对雷电损害，采用防雷接地措施，提升电力自动化系统的安全性，通过技术改造升级获得较好的效果，在应用和推广上加大力度。

参考文献：

[1]张振明.自动化电力设备防雷措施研究[J].百科论坛电子杂志,2019,(9):355-356.

[2]杜永林.电力通信自动化系统的防雷和接地保护[J].建筑工程技术与设计,2018,(34):2434.

[3]张铁英.关于自动化电力系统防雷措施及研究[J].数码世界,2018,(10):293.