應(yīng)該說(shuō),變電站傳統(tǒng)防雷措施對(duì)高壓電氣設(shè)備的防護(hù)是有效的,但對(duì)電子設(shè)備特別是綜合自動(dòng)化設(shè)備的防護(hù)并不充分。為了適應(yīng)自動(dòng)化變電站的發(fā)展要求,必須在傳統(tǒng)防雷措施基礎(chǔ)上,進(jìn)一步進(jìn)行有針對(duì)性的防護(hù),使變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備得到有效的保護(hù)。
1、在自動(dòng)化設(shè)備供電電源安裝浪涌保護(hù)器(SPD)
電源回路是雷電流最容易進(jìn)入的通道,因此這是自動(dòng)化設(shè)備防止雷電損壞的一道重要防線。在站用變低壓側(cè)至交流配電屏的三根相線進(jìn)線側(cè)安裝具有相對(duì)地、中性線對(duì)地保護(hù)模式的第一級(jí)(開關(guān)型)和第二級(jí)(限壓型)組合型交流電源SPD。此類防雷器耐受沖擊電流不小于20kA(10/350µs)。而在直流屏的直流母線輸出端安裝具有正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地保護(hù)模式的標(biāo)稱放電電流不小于10kA(8/20µs)的直流SPD。SPD能在最短時(shí)間釋放電路上因感應(yīng)雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量到接地網(wǎng)上,從而保護(hù)電路上的設(shè)備。其工作原理如下:在正常情況下,防雷器處于高阻狀態(tài),當(dāng)電源由于雷擊或開關(guān)操作出現(xiàn)瞬時(shí)脈沖電壓時(shí) 防雷器立即在納秒級(jí)時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通,將該脈沖電壓短路到大地泄放,從而保護(hù)連接與電源上的設(shè)備。但該脈沖電壓流過(guò)防雷器后,防雷器又變?yōu)楦咦锠顟B(tài),從而不影響自動(dòng)化設(shè)備的供電。其主要作用是防感應(yīng)雷過(guò)電壓和防雷電波的入侵。
2、對(duì)自動(dòng)化信號(hào)采集回路進(jìn)行隔離
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)開關(guān)量的輸入主要是斷路器、隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)等。這些斷路器和隔離開關(guān)都處于室外,如果與自動(dòng)化設(shè)備直接相連,在雷擊時(shí)必然會(huì)引起強(qiáng)的電磁涌流干擾。因此,要通過(guò)光耦合隔離或繼電器隔離才能取得比較好的效果。開關(guān)量輸入回路前及信號(hào)變換部分應(yīng)考慮采用隔離器,開關(guān)量輸入信號(hào)送給測(cè)控裝置之前必須進(jìn)行隔離處理,可采用光電隔離器,這樣可有效防止感應(yīng)電壓對(duì)測(cè)控裝置的直接損壞。此方式在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行考慮,或在設(shè)備訂購(gòu)時(shí)要求廠家加裝隔離裝置的方式比較可行。
3、對(duì)自動(dòng)化設(shè)備接地系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)
在變電站中一次系統(tǒng)接地是防雷和保證安全(系統(tǒng)中性點(diǎn)接地)為目的,但它對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的防雷也有重要的影響。如果接地合適可以減少站內(nèi)的高頻瞬時(shí)電壓幅值,特別是減少設(shè)備中各點(diǎn)的瞬時(shí)電位差,減低了遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備瞬時(shí)電位升高。改進(jìn)的方法是在變電站主控室電纜溝敷設(shè)不小于100mm2的銅排并延伸至接地網(wǎng)連接;自動(dòng)化屏柜內(nèi)設(shè)置專用的接地銅排,其截面不得小于100mm2,且屏內(nèi)的接地銅排就近用不小于100mm2銅導(dǎo)線接到二次接地銅排上;各種防雷器的接地線就近引接至屏內(nèi)的接地銅排。這一措施這對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的限制瞬態(tài)過(guò)電壓很有好處,實(shí)施以來(lái)效果令人滿意。
4、對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行屏蔽
變電站自動(dòng)化裝置所采集的模擬量,大多數(shù)來(lái)自一次系統(tǒng)的電壓互感器和電流互感器,它們均處于強(qiáng)電回路中,直接輸入到自動(dòng)化系統(tǒng),在雷電時(shí)很容易對(duì)自動(dòng)化設(shè)備造成干擾,設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到采用屏蔽電纜,在工程實(shí)施中所用的線纜必須有隔離層和屏蔽層,在屏蔽層安全接地,而且屏蔽層是在兩端接地,(原文出自:www.dgdqw)有其他剩余纜芯時(shí),不要出現(xiàn)兩端接地情況,這樣可起電場(chǎng)屏蔽作用,防止雷電電磁脈沖感應(yīng)自動(dòng)化線纜而造成設(shè)備損壞,另外對(duì)已投入運(yùn)行的自動(dòng)化屏柜,在自動(dòng)化設(shè)備的金屬外殼可靠接地,屏(柜)的門等活動(dòng)部分與屏(柜)體進(jìn)行良好連接。采用上述幾種措施后,取得良好的效果,因雷擊造成自動(dòng)化設(shè)備損壞的故障率大大降低。