變電站二次設(shè)備的雷電防護(hù)

時(shí)間：2021-10-11作者：揚(yáng)州中恒電氣有限公司瀏覽：213

變電站二次設(shè)備的雷電防護(hù)
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隨著計(jì)算機(jī)和電網(wǎng)技術(shù)在電力工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，電力二次系統(tǒng)的信息安全，越來(lái)越影響電力一次系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。同時(shí)，隨著**變暖，我國(guó)各地的雷暴天氣也在逐年增多，雷電對(duì)電力系統(tǒng)的影響越來(lái)越大。根據(jù)電力監(jiān)管**2004年*5號(hào)令《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》*十六條款，電力二次系統(tǒng)是指各級(jí)電力監(jiān)控系統(tǒng)，電力通信及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和各級(jí)管理信息系統(tǒng)所構(gòu)成的大系統(tǒng)。電力監(jiān)控系統(tǒng)是指用于監(jiān)視和控制電網(wǎng)及變電站生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程的基于計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)及智能設(shè)備等，如：電力信息系統(tǒng)設(shè)備、調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備、保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備、測(cè)控系統(tǒng)設(shè)備等，電力系統(tǒng)中低壓（380V/220V)供電的設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)為二次設(shè)備，與其對(duì)應(yīng)的高壓（一般10kV以上）設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)為一次設(shè)備。
1 變電站二次系統(tǒng)介紹
變電站二次系統(tǒng)已經(jīng)是一個(gè)高度自動(dòng)化的電力綜合系統(tǒng)。從雷電防護(hù)的角度，我們可以將變電站二次系統(tǒng)劃分為三個(gè)部分：交/直流電源系統(tǒng)、保護(hù)／測(cè)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)。
1.1 交、直流電源系統(tǒng)
變電站設(shè)備、配電有交流和直流兩種。**的站用變?yōu)楦髟O(shè)備提供交流配電，站內(nèi)**的直流電源為各設(shè)備提供直流配電。變電站內(nèi)的保護(hù)和測(cè)控等二次設(shè)備的直流配電一般為110V與220V兩種，通信設(shè)備一般為48V.
1.2保護(hù)／測(cè)控系統(tǒng)
變電站內(nèi)主要的二次設(shè)備是保護(hù)與測(cè)控系統(tǒng)，主要集中在主控室。包括：線路保護(hù)、主變保護(hù)、錄波、測(cè)控、主控屏及后臺(tái)機(jī)等設(shè)備。
1.3通信系統(tǒng)
變電站的通信系統(tǒng)主要包括：無(wú)波通信、微波通信和載波通信等。
2 雷擊對(duì)變電站二次設(shè)備的危害及可能造成的后果
雷擊產(chǎn)生的電磁場(chǎng)輻射能在電源線路和信號(hào)線路中產(chǎn)生過(guò)電壓，我們稱(chēng)之為雷擊過(guò)電壓。雷擊過(guò)電壓的主要危害對(duì)象是弱電設(shè)備，對(duì)于變電站來(lái)說(shuō)主要是保護(hù)和測(cè)控二次設(shè)備。雷電過(guò)電壓對(duì)這些設(shè)備可能產(chǎn)生的后果：
2.1加速設(shè)備老化甚至損壞
電力保護(hù)和測(cè)控等二次設(shè)備都是非常昂貴且集成度很高的電子設(shè)備，對(duì)過(guò)電壓非常敏感，一旦損壞其損失是很大的。
2.2重要數(shù)據(jù)丟失
重要測(cè)控設(shè)備損壞后，會(huì)造成重要數(shù)據(jù)丟失。數(shù)據(jù)丟失對(duì)變電站來(lái)講是非常難以恢復(fù)的，會(huì)給電力調(diào)度等工作帶來(lái)很多不便，其間接損失會(huì)較大。
2.3可能引發(fā)大面積停電
電力保護(hù)和測(cè)控等二次設(shè)備遭雷擊誤動(dòng)作或損壞后可能導(dǎo)致高壓開(kāi)關(guān)跳閘，造成大面積停電事故。特別是對(duì)重要的企事業(yè)單位來(lái)講，有可能造成不可挽回的損失。這種情況也是雷擊對(duì)變電站二次設(shè)備危害嚴(yán)重的一種。
3 變電站二次設(shè)備雷電防護(hù)措施
雷擊產(chǎn)生的過(guò)電壓入侵電氣設(shè)備的途徑主要有：
①雷擊電磁場(chǎng)輻射。
②配電線路和通信線路感應(yīng)過(guò)電壓。
③地電位反擊。
解決了以上三個(gè)方面的問(wèn)題就可以有效地解決雷擊對(duì)變電站危害的問(wèn)題，其具體措施如下：
3.1 合理的屏蔽措施
合理的屏蔽措施能有效地阻止雷擊電磁場(chǎng)輻射對(duì)設(shè)備造成的損壞。微電子設(shè)備處在0.07GS的電磁場(chǎng)環(huán)境中時(shí)，設(shè)備會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作；微電子設(shè)備處在2.4GS的電磁場(chǎng)中設(shè)備會(huì)*性損壞。雷擊電磁場(chǎng)輻射可以影響到一公里以外的微電子設(shè)備，沿電氣線路傳播的雷電波的影響會(huì)較遠(yuǎn)，所以無(wú)論是本建筑物遭到雷擊，遠(yuǎn)處的建筑物遭到雷擊或空中雷云之間的閃電都會(huì)產(chǎn)生雷擊電磁脈沖侵入設(shè)備。變電站二次設(shè)備的屏蔽主要有兩點(diǎn)：
3.1.1建筑物屏蔽
目前有些變電站采用的是鋼結(jié)構(gòu)，墻和屋面均用彩鋼瓦材料，為了保證防直擊雷效果，其鋼結(jié)構(gòu)均做了可靠接地，且彩鋼瓦厚度達(dá)到一定要求，這種建筑具有一定的屏蔽效果，本人建議使用。如果建筑為其它結(jié)構(gòu)，考慮經(jīng)濟(jì)因素也*采取特殊屏蔽措施，因?yàn)樽冸娬緝?nèi)二次設(shè)備都在保護(hù)屏內(nèi)，測(cè)量設(shè)備在測(cè)量屏內(nèi)均處于金屬機(jī)柜內(nèi)，做好金屬機(jī)柜的可靠接地即可。
3.1.2線路屏蔽
為了防止雷擊時(shí)，電源線和信號(hào)線中感應(yīng)過(guò)電壓損壞設(shè)備，電源線和信號(hào)線應(yīng)采取屏蔽措施。若信號(hào)線和電源線為屏蔽線，其屏蔽層兩端均需接地；若不是屏蔽線必須采用穿鋼管引入。在機(jī)房?jī)?nèi)的走線橋架也應(yīng)做好可靠接地。如果采用光纜傳輸，則光纜的所有金屬接頭，金屬擋潮層，金屬加強(qiáng)芯等，應(yīng)在人戶(hù)處直接和等電位接地排做可靠連接。
3.2配電線路雷擊過(guò)電壓防護(hù)
根據(jù)GB50057-94(2000版）和ICE61312的標(biāo)準(zhǔn)，從防雷保護(hù)區(qū)LPZ0區(qū)到內(nèi)層LPZ2區(qū)，必須實(shí)行分級(jí)保護(hù)，從而將過(guò)電壓降到設(shè)備能承受的水平，對(duì)于變電站二次設(shè)備來(lái)講，則分為粗保護(hù)和精細(xì)保護(hù)。
3.2.1交流電源**級(jí)防護(hù)
在變電站200/380V側(cè)動(dòng)力中心低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)兩路低壓進(jìn)線總開(kāi)關(guān)進(jìn)線處的母線上安裝**級(jí)浪涌保護(hù)器。其技術(shù)要求為：
A、脈沖沖擊電流Iimp為：25kA(10/350μs);
B、電壓保護(hù)水平U,≤2.0kV;
C、響應(yīng)時(shí)間≤100ns;
選用揚(yáng)州中恒電氣有限公司,“中科恒”品牌產(chǎn)品，型號(hào)：ZH1-A25/4G-275-R產(chǎn)品可以滿(mǎn)足以上電源一級(jí)防護(hù)技術(shù)要求。(王必軍13705255866)
3.2.2交流電源*二級(jí)防護(hù)
在主控室220/380V側(cè)低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)連線處的母線上安裝*二級(jí)浪涌保護(hù)器。其技術(shù)要求：
A、標(biāo)稱(chēng)放電電流In=40kA(8/20μs);
B、大放電電流Imax=80kA(8/20μs);
C、電壓保護(hù)水平Up≤2.2kV;
D、響應(yīng)時(shí)間≤25ns;
E、具有熱熔和過(guò)流保護(hù)；
F、具有劣化指示或告警信號(hào)輸出。
選用揚(yáng)州中恒電氣有限公司,“中科恒”品牌產(chǎn)品，型號(hào)：ZH1-B80/4G-420-R產(chǎn)品可以滿(mǎn)足以上電源*二級(jí)防護(hù)技術(shù)要求。(王必軍13705255866)
3.2.3.交流電源*三級(jí)防護(hù)
在重要的交流設(shè)備電源輸入柜（直流充電柜、UPS電源柜、供電保護(hù)實(shí)驗(yàn)電源柜）分別加裝*三級(jí)浪涌保護(hù)器。其技術(shù)要求：
A、標(biāo)稱(chēng)放電電流In=20kA(8/20μs);
B、大放電電流Imax=40kA(8/20μs)
C、電壓保護(hù)水平Up≤2.0kV;
D、響應(yīng)時(shí)間≤25ns;
E、具有熱熔和過(guò)流保護(hù)；
F、具有劣化指示或告警信號(hào)輸出。
選用揚(yáng)州中恒電氣有限公司,“中科恒”品牌產(chǎn)品，型號(hào)：ZH1-C40/4G-420-R產(chǎn)品可以滿(mǎn)足以上電源*三級(jí)防護(hù)技術(shù)要求。(王必軍13705255866)
3.2.4直流電源防護(hù)
在主控室直流分屏的直流饋線端安裝直流電源浪涌保護(hù)器。其技術(shù)要求：
A、標(biāo)稱(chēng)放電電流In=20kA(8/20);
B、大放電電流Imax=40kA(8/20);
C、電壓保護(hù)水平（在In沖擊下）Up≤700V或Up≤1.4kV(220V);
D、大持續(xù)工作電壓Uc≥150V(直流110V)或Uc≥275V(直流220V);
E、響應(yīng)時(shí)間≤25ns;
F、具有熱熔和過(guò)流保護(hù)；
G、具有劣化指示。
選用揚(yáng)州中恒電氣有限公司,“中科恒”品牌產(chǎn)品，型號(hào)：ZH2-C40/2-DC110V或ZH2-C40/2-DC220V產(chǎn)品可以滿(mǎn)足以上直流電源防護(hù)技術(shù)要求。(王必軍13705255866)
3.2.5浪涌保護(hù)器安裝注意事項(xiàng)
3.2.5.1浪涌保護(hù)器的安裝應(yīng)由具有相應(yīng)安裝資質(zhì)的單位按規(guī)范要求進(jìn)行。
3.2.5.2 帶有接線端子的浪涌保護(hù)器與導(dǎo)線連接時(shí)應(yīng)采用壓接，帶有接線柱的浪涌保護(hù)器宜采用銅鼻子與接線柱連接。浪涌保護(hù)器連接導(dǎo)線應(yīng)整齊，其長(zhǎng)度不宜**過(guò)0.5m.
3.2.5.3接至浪涌保護(hù)器保護(hù)端口的線路不應(yīng)與接至非保護(hù)端口的線路敷設(shè)在一起。
3.2.5.4接至保護(hù)器端口的線路應(yīng)與接地導(dǎo)體敷設(shè)在一起。
3.2.5.5從浪涌保護(hù)器保護(hù)側(cè)接至需要保護(hù)的電子設(shè)備其線路應(yīng)短。
3.2.5.6電源浪涌保護(hù)器的連接導(dǎo)線截面積宜按表1確定
表1電涌保護(hù)器連接線小截面積
防護(hù)級(jí)別	浪涌保護(hù)器的類(lèi)型	導(dǎo)線截面積（m㎡)
		浪涌保護(hù)器連接相線銅導(dǎo)線	電涌保護(hù)器接地端連接銅導(dǎo)線
一級(jí)（ZH1-A25/4G-275-R）	開(kāi)關(guān)型	16	25或16x2
二級(jí)(ZH1-B80/4G-420-R)	限壓型	10	16
三級(jí)(ZH1-C40/4G-420-R)	限壓型	6	10
注：16x2表示兩根16m㎡多股銅導(dǎo)線
3.2.5.7后備過(guò)流保護(hù)器額定電流的選擇應(yīng)按照浪涌保護(hù)器生產(chǎn)企業(yè)大量試驗(yàn)和檢測(cè)提供的數(shù)據(jù)選擇。
選用揚(yáng)州中恒電氣有限公司,“中科恒”品牌后備過(guò)流保護(hù)器產(chǎn)品，
一級(jí)型號(hào)是：ZH-SCB-A25/4P、
二級(jí)型號(hào)是：ZH-SCB-80/4P、
三級(jí)型號(hào)是：ZH-SCB-40/4P 產(chǎn)品可以滿(mǎn)足以上后備過(guò)流保護(hù)器技術(shù)要求。 
在這里特別強(qiáng)調(diào)一下，選擇浪涌保護(hù)器的時(shí)候一定要選擇專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品，因?yàn)橹挥羞@種企業(yè)才具有專(zhuān)業(yè)的試驗(yàn)平臺(tái)和過(guò)硬的生產(chǎn)技術(shù)，才可以給我們防雷安裝人員提供準(zhǔn)確的選型數(shù)據(jù)。（可以選擇如：揚(yáng)州中恒電氣有限公司，公司是**企業(yè)，產(chǎn)品資質(zhì)全，是防雷行業(yè)*制造企業(yè)，是揚(yáng)州市**品牌，是江蘇省科技型企業(yè)，產(chǎn)品是江蘇省專(zhuān)精特新入庫(kù)產(chǎn)品。(王必軍13705255866)）
3.3通信線路雷擊過(guò)電壓防護(hù)
變電站主控室遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏有多條網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與室內(nèi)各保護(hù)測(cè)控屏、后臺(tái)測(cè)控主機(jī)、后臺(tái)保護(hù)管理機(jī)和電度表屏等屏柜相連接。這些通信數(shù)據(jù)線容易受到雷電感應(yīng)產(chǎn)生過(guò)電壓，所以我們應(yīng)對(duì)這些引線過(guò)長(zhǎng)或可能存在隱患的通信引線應(yīng)采取過(guò)電壓保護(hù)措施，安裝信號(hào)浪涌保護(hù)器。
3.3.1 在主控室公用及遠(yuǎn)動(dòng)柜、主變后備及線路保護(hù)測(cè)控柜，電度表屏到高壓站場(chǎng)RS232、RS485信號(hào)線路上安裝信號(hào)浪涌保護(hù)器；相應(yīng)的高壓場(chǎng)站303、305開(kāi)關(guān)端子箱到主控室公用及遠(yuǎn)動(dòng)柜、主變備及線路保護(hù)測(cè)控柜和電度表屏的RS232、RS485通信線路也應(yīng)安裝信號(hào)浪涌保護(hù)器。
選用揚(yáng)州中恒電氣有限公司,“中科恒”品牌產(chǎn)品，型號(hào)：ZHU-DC48、ZHU-DC48、ZHU-DC24、ZHU-DC5Z產(chǎn)品可以滿(mǎn)足以上信號(hào)浪涌保護(hù)器技術(shù)要求。(王必軍13705255866)
3.3.2在變電站故障錄播柜電話(huà)線前端安裝信號(hào)浪涌保護(hù)器，其安裝位置為：主要故障錄波器柜、220kV故障錄波器柜和110kV故障錄波器柜。
3.3.3 在主控室GPS主時(shí)鐘的天線接口處加裝天饋線防雷器。
3.4合理布線
合理布線能有效地避免線與線之間的干擾，從防雷角度考慮，合理的布線也是非常重要的。
3.2.1.為防止線路之間相互感應(yīng)進(jìn)出高壓場(chǎng)地的電源線和RS232等**通信線不要在同一槽布設(shè)。
3.2.2.通信線在主控室內(nèi)的布線應(yīng)與主控室墻壁保持一定距離，特別是遠(yuǎn)離防雷引下線。


揚(yáng)州中恒電氣有限公司專(zhuān)注于中性點(diǎn)二次接地保護(hù)器避雷器,電涌保護(hù)器,防雷器,擊穿保險(xiǎn)等

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  詞條說(shuō)明

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• 風(fēng)電**浪涌保護(hù)器技術(shù)要求

  風(fēng)電**浪涌保護(hù)器技術(shù)要求： 1、0.69kV側(cè)浪涌吸收器（4P） （1）額定電壓 690V （2）高持續(xù)運(yùn)行電壓： 1000V （3）電壓保護(hù)水平（殘壓）： 1.4kV （4）標(biāo)稱(chēng)放電電流： 60kA （6）大放電電流： 100kA （6）響應(yīng)時(shí)間 ＜5ns （7）IP等級(jí)： IP20 稿件來(lái)源：由擊穿保險(xiǎn)，風(fēng)電**浪涌保護(hù)器，光伏**浪涌保護(hù)器，10/350浪涌保護(hù)器廠家揚(yáng)州中恒電氣有限公

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