摘要：提高发电站电气设备的防雷性能可以满足电力企业和客户的供电需求，具有积极意义。因此，浅谈发电站电气设备的防雷措施具有重要的意义。本文首先对雷电危害及雷电入侵电站设备途径进行了概述，详细探讨了发电站电气设备的防雷措施，旨在保证发电站电气设备的正常运行。
关键词：发电站；电气设备；防雷措施
最近几年以来我国电力改革不断深化，为发电厂的发展和建设提供良好的环境，智能化和数字化成为电力发展的主要方向，但是在发展的同时也暴露了更多的问题，雷电危害是最具代表性的一种。最近几年以来我国发电厂遭到雷击导致设备损坏、供电中断、系统瘫痪的情况时有发生，这严重影响了发电站运行的安全性和稳定性，对于人们的正常生产生活也带来了不良影响。因此，必须要予以高度关注，加强管理和维护，做好发电站电气设备的防雷措施，合理应用相关防雷技术，确保发电系统的运行安全。
1 雷电危害及雷电入侵电站设备途径概述
雷电从形式上可分为直击雷和感应雷。直击雷是雷云之间或雷云对地面上某一点直接放电。感应雷是雷云放电时，在附近导体上产生静电感应和电磁感应，其中对地雷击由于距雷击点较近，产生的感应浪涌电压较大，作用半径也大，作用范围内的电子设备均是其破坏对象。雷击对发电站电气设备的危害非常巨大，直击雷可能造成发电机组的解列，绝击穿TV、TA及其他一次设备的绝缘引起故障、烧毁甚至爆炸，近期本人所在的电站内35kV计量互感器被雷击毁，因无备件造成停机数天的严重后果。感应雷主要危害电站的通信系统、继电保护及监控系统的设备。这些设备对电磁脉冲和过电压过电流的耐受能力很低，而且由于电力系统二次防雷工作滞后，这些设备很容易遭受雷击损坏，后果很严重。二次回路的线路引入雷电后，设备处在一个强电和弱电形成的错综复杂的电磁环境中，复杂电磁环境形成的各种电磁干扰可能通过各种耦合进入二次系统形成浪涌和过电压，当过电压直接加在二次设备上，轻则使设备绝缘老化，重则将设备损坏。从电力用的通信系统来讲，通信线路（包括TV、TA、二次引线直流系统母线）由于电站电缆岀线较长，发电机、调速器到主控室大多都有一定的距离，感应雷电可能通过远控系统电缆及信号电缆侵入，ＲS485、ＲJ45网线、GPS等馈线等都是可能直接引入雷电的通信线路。其他大部分通信线路是在室内被线路上的雷击感应产生过电压。
2 发电站电气设备防雷措施
2.1接地保护措施
当电站或避雷针遭受雷击后，雷电流会经避雷装置流入接地网，如果接地网的接地电阻偏大或接地网的均压效果不好时，在强大的雷电流作用下，会使接地网的局部电位显著抬高，并由此导致电地位对设备反击而损坏设备。从安全及稳定运行的角度来考虑，电气设备必须接地，如果雷击时，设备的接地线路为高电位，而设备的某处因某种原因为低电位，则地线对设备上该点的电位差全部由设备承受，这实际上是地线对设备某点的过电压，该过电压轻则使设备绝缘老化，重则将设备损坏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这里必须说明的是，地反击是设备接地线路对设备某点的电位差，如果设备不存在低电位点则不存在电位差，没有电位差也就没有过电压，当然设备也就不会损坏。单独的1台设备与外部没有任何导体连接时为高阻状态，此时，设备接地线为高电位，也不会存在电位差。一般地，设备接地线高电位对设备外接的配电线路、通信线等有电位差。说到底，地反击实际上是地线与电源或线路之间产生了过电压。对于电力系统来讲，因采用共用接地方式，不存在地与地之间反击，但地线对电源线、通信线之间是存在反击的，这也相当于电源与通信线引入雷电。
2.2二次系统的防雷措施
二次系统的防雷保护，首先是将对电源系统的防护放于首位，因为发电站内的PT和变压器高压侧大多是35kV、10kV和6.3kV，且经验证明电站内多年累积事故均为电源系统防雷措施不完善造成的，根据建筑物内电子信息系统设备的雷电电磁脉冲的防护等级的要求，将变电站综合自动化系统的低压配电系统中采用3～4级电涌保护器进行保护。1）1级电源保护：在站用变压器400V低压侧安装大容量三相电源电涌保护器泄放大部分入侵电站的雷电流。2）2级电源保护：站内总交流配电屏线路输出端的电源安装三相电源型电涌保护器1套，防止雷击过电压从交流配电线进入中控室二次设备。
2.3对于设备间通信线路防雷
主要是防止感应雷击产生的过电压，击毁通信端口或引起设备集成电路芯片损坏。在现有使用二次自动化设备的电站中绝大多数是使用串口进行信号传输，同时通过并口连接打印设备。这就需要计算机的串口和并口两种信号传递端口进行保护，在通信口的两端口分别安装电涌保护器。在信号采集和控制的执行机构前增加控制信号电涌保护器，并且针对雷电电磁脉冲产生的地电位反击而安装等电位连接器，这样能够比较完善的保护信号采集及控制线路。电站二次设备间通信主要采用ＲS485、ＲS232ＲS422，CAN等方式。现在有各种信号电涌保护器列有：AX电源防雷箱，AM电源防雷模块、AS信号防雷器、AＲ天馈防雷器、AJ监控系统三合一（二合一）集成防雷器、防雷插座（排插），千兆网防雷器，POE以太网供电防雷器等。
3 结束语
综上所述，浅谈发电站电气设备的防雷措施对提高发电站电气设备的质量具有重要的作用。因此只有进一步提高和完善发电站电气设备防雷措施，这样才能促进电力系统的正常和高效运行。
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论文作者:何向炜
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/4
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