變電站是電力系統(tǒng)重要組成部分,一旦變電所遭雷擊或雷電波侵入,將造成大面積停電,給生產(chǎn)帶來安全隱患和經(jīng)濟損失,給人民生活帶來不便，這就要求變電所防雷系統(tǒng)設(shè)計要安全、靈敏、可靠。
變電站設(shè)備處在一個強電和弱電系統(tǒng)形成的錯綜復(fù)雜的電磁環(huán)境中，高壓開關(guān)設(shè)備的操作切換，雷電閃擊，一次設(shè)備短路接地，二次回路切換，人員及鄰近物體的靜電放電和無線電輻射等產(chǎn)生的電磁干擾可能通過各種耦合進入二次系統(tǒng)形成浪涌和過電壓，因此可能引起系統(tǒng)控制混亂，甚至損壞設(shè)備，后果不堪設(shè)想。高壓隔離開關(guān)或斷路器分合時，在觸頭間產(chǎn)生一系列電弧，其在被斷開或接合的線路上將引起一系列高頻電流波和電壓波。這一暫態(tài)過程不僅可以通過線路上連接的電流，電壓互感器等直接傳人二次系統(tǒng)，引起廣達數(shù)千伏的過電壓。同時，在快速暫態(tài)過程下線路還表現(xiàn)為一個復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天線以暫態(tài)電磁場的形式向周圍空間輻射能量，通過各種耦合進入二次系統(tǒng)。
雷電入侵變電站及站內(nèi)二次設(shè)備有許多種途徑，但最后都轉(zhuǎn)變?yōu)槔擞窟^電壓，浪涌過電壓是造成二次設(shè)備損壞的最直接原因，減小和抑制浪涌過電壓是保護二次設(shè)備的主要方法。一般變電站的雷電侵害有以下三種主要形式。
1)直擊雷。雷電直接擊在建筑物和設(shè)備上而產(chǎn)生的電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機械效應(yīng)。
2)感應(yīng)雷。雷云放電時，在附近導(dǎo)體上產(chǎn)生的靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。感應(yīng)雷可以來自對地雷擊，也可以來自云間放電，其中對地雷擊由于距雷擊點較近，產(chǎn)生的感應(yīng)浪涌電壓較大，作用半徑也大，作用范圍內(nèi)的電子設(shè)備均是破壞對象。
3）傳導(dǎo)雷就是遠處的電力設(shè)備遭受雷電直擊，雷電沿電力線路傳導(dǎo)過來侵入變電站，然后經(jīng)過電源和測量回路進入弱電設(shè)備；地電位反擊：雷擊周圍的避雷針，導(dǎo)致地面電位升高，反擊弱電設(shè)備(這部分由外部防雷系統(tǒng)來解決)。隔離或安裝浪
涌電壓保護(SPD)是減小傳導(dǎo)雷入侵的主要途徑。
隨著變電站綜合自動化改造的進行，變電站已逐漸用微機保護取代了原來的電磁式繼電保護。由于常規(guī)的電磁式保護裝置的元器件多為單元件的電阻、電容和電感線圈等，耐熱容量大，對尖峰脈沖的耐受能力也比較強，所以能承受低能量、高電壓的沖擊暫態(tài)過程，對于使用超大規(guī)模集成電路，運行電壓只有數(shù)伏，信號電流僅為A μ級的微機裝置來說，就不一定能經(jīng)受得住，因此對于自動化變電站必須另外采取措施以防止雷電波的侵害。二次設(shè)備受雷害侵入途徑主要有以下幾種。
1)雷電波通常是通過變電站臨近的線路侵入母線，再經(jīng)過變壓器高、低壓繞組間的靜電和電磁耦合，進入低壓出線，途中經(jīng)過了線路避雷器，母線避雷器等多級削峰，再經(jīng)過變壓器低壓出線的平波作用，電壓幅值大為下降。但由于雷電波的波峰幅值和能量很大，雖然雷電波在經(jīng)過上述避雷器后，大部分能量得以消除，但仍有部分雷電波以幅值相對很高且作用時間很短的低能量尖峰脈沖的形式通過變壓器的低壓出線，加到變電站內(nèi)所有的380 V 交流回路中。
2)由于變的通信電纜出線較長，感應(yīng)雷電通過遠控系統(tǒng)電纜及信號電纜侵入，以很高的電壓直接加在二次設(shè)備上,
使設(shè)備損壞。針對這些情況，變壓器的低壓出線端應(yīng)加裝普通陶瓷氧化物低壓避雷器，在二次系統(tǒng)的電源處加裝三相四線式帶保險的金屬氧化物低壓避雷器。遠控和信號電纜采用屏蔽電纜，且屏蔽層兩端接地。
3)當(dāng)變電站或線路遭受雷擊后，雷電流會經(jīng)避雷裝置流人接地網(wǎng)，如果接地網(wǎng)的接地電阻偏大或接地網(wǎng)的均壓效果不好時，在強大的雷電流作用下，會使接地網(wǎng)的局部電位顯著抬高，并由此導(dǎo)致電地位對設(shè)備反擊而損壞設(shè)備。當(dāng)前變電站中所采用的防雷措施(外部避雷一避雷針、避雷器、接地網(wǎng))是可靠的，但其主要是針對于一次設(shè)備防直接雷擊。http://www.zzfanglei.com事實證明，單靠傳統(tǒng)的避雷針、避雷帶等外部避雷設(shè)施已不足以防護雷電或開關(guān)過電壓對二次設(shè)備及微電子設(shè)備的擊。
變電站的一、二次防雷保護必須形成一個完整的防雷保護圈。
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公安備案號21010302000002
