摘要：我国电网系统中110kV变电站的数量比较多，现阶段电网系统的智能化、数字化发展，增加了110kV变电站中二次设备的投入量。二次设备的安全性直接关系到110kV变电站的运行效果，二次设备在110kV变电站中最容易受到雷击干扰，必须全面落实防雷技术，目的是保护二次设备的运行。由此，本文主要探讨110kV变电站中二次设备防雷技术的应用。
关键词：110kV变电站；二次设备；防雷技术
110kV变电站运行过程中经常会出现二次设备雷击故障，二次设备中设计了大量的集成电路，耐压水平非常低，增加了雷击的发生机率。110kV变电站运行时提高了对二次设备防雷保护的重视度，围绕变电站中的二次设备专门实行防雷保护，积极落实防雷技术，致力于提升二次设备在110kV变电站中的防雷水平，以此来维护二次设备及110kV变电站的可靠性。
一、110kV变电站二次设备的雷击风险
110kV变电站的环境、运行特征等加重了雷击的破坏水平，雷击会在变电站二次设备中形成瞬间过电压，过电压远大于二次设备的耐压值，此时就会击穿二次设备，导致二次设备瘫痪、误动等，进而二次设备丧失了在110kV变电站中的功能，二次设备雷击还会诱发大面积的停电事故[1]。110kV变电站二次设备中的雷击风险，主要表现为：线路感应雷、电磁感应雷、直击雷、侧击雷和地网反击，雷击也会在变电站中形成二次破坏，严重危害了二次设备的运行，表明110kV变电站二次设备对防雷技术的需求。
二、110kV变电站二次设备的防雷技术
结合110kV变电站二次设备的运行，例举常见的几点防雷技术，辅助提高二次设备的稳定性，最大程度的预防雷击破坏。
1、电源系统防雷
110kV变电站电源系统中的电源线容易产生雷电流冲击二次设备，电源系统防雷设计的直接目的就是预防电源线感应雷。变电站二次设备的电源为直流电源或者交流电源，电源线中存有滤波电容，其可瞬时间吸收雷电中的感应电压，冲击了电源线连接的二次设备[2]。从二次设备防雷的角度出发，电源系统中应该增加电源回路，利用电源线的回路实现分流处理，预防高负荷的雷击电流，电源线中的保护接地、工作接地与110kV变电站电气设备相同，尽量采用相同的接地装置，在根本上实现二次设备防雷。110kV变电站大多位于室外空旷位置，雷电产生的电磁强度很高，增加了电源线雷电击穿的机率，此时应该在电源系统中安装一级电源防护，提升电源系统防雷的整体效果，一级电源防护设备可以把雷电中80%的过电压导入到大地中，具有安全防护的作用，根据电源线在二次设备内的分布，适当安装二、三级电源防护，抑制雷电干扰的同时提高二次设备的防雷击水平。
2、信号线防雷技术
信号线连接着110kV变电站和二次设备，信号线中包括市话、卫星、远动、监控、网络等多个项目，信号线从110kV变电站外部接入到室内主控室，如果信号线不具备防雷条件，就会成为干预二次设备的直接原因，室外到室内的信号线必须采用屏蔽电缆，防护雷击破坏[3]。本文以某110kV变电站中二次设备的信号线为例，探讨防雷技术的应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该变电站位于室外平地上，周围没有高层的构筑物，雷击破坏的机率较高，而且该地区为频繁雷电区域，该案例二次设备信号线防雷以前，统计二次设备每年发生雷击事故的次数在56~107次范围内。
例举案例中二次设备信号线防雷技术的有效应用，如：（1）市话信号线的终端移动到110kV变电站的大门右侧，促使信号线远离原本埋设的避雷针，另一端埋入电缆沟并接入到室内1楼的电话配线盒中，埋地的信号线要做屏蔽处理，防止发生雷电引流的情况；（2）室内接线盒内的信号线一端要安装触电保安器，预防雷击触电风险；（3）信号线接入110kV变电站主控室后台计算机时，需要在服务器上串联避雷器，防止信号线在二次设备中诱发感应雷；（4）案例中有两条信号线连接时经过了110kV的高压场，此部分信号线容易产生直击雷、感应雷，从载波机柜的进线位置安装避雷器，全面预防信号线雷击风险。
3、均压等电位连接
110kV变电站二次设备防雷设施中经常采用走线架式的均压等电位设计，此类设计可以在110kV变电站主控室底部设计等电位连接的走线架，也可以和接地系统共用接地点，最主要是确保均压等电位实现静态的防雷接地。二次设备可以接入到均压等电位连接系统中，因为110kV变电站中二次设备的耐压水平基本在100V左右，无法承受雷击引起的过电压，所以采用均压等电位连接设计，引流加载到二次设备上的雷击过电压，促使均压等电位可以安全的处理过电压危害。
4、布置接地防雷系统
接地防雷系统属于110kV变电站的基础防雷措施，其可大范围的保护二次设备，预防雷击干扰。110kV变电站中布置接地防雷系统时，要求变电站周围的接地网与二次设备的防雷系统相互协调，促使变电站二次设备全部处于接地防雷系统的保护区域内[4]。接地防雷系统对110kV变电站的接触电压、接地电阻和跨步电压均有明确的要求，遵循规范的设计原则布置好接地防雷系统，才能为二次设备提供高效的防雷保护措施。例如：某地区变电所中的110kV降压变电站，该变电站中配置了大量的二次设备，二次设备在变电站中具有监控、测量的作用，为了提高二次设备的防雷水平，该变电所规划了二次设备在110kV变电站中的工作范围，在该范围中布置接地防雷系统，接地防雷系统的总面积是4198.5㎡，其中设置了6根独立的避雷针，避雷针接入到接地网内构成了复合接地网，选择扁钢接地体，规格是50×5mm2，接地体埋深800mm，接地网可以把雷电流引入到大地中，成功保护110kV变电站中的二次设备。
结束语
110kV变电站在室外运行环境中，受到雷击破坏的机率比较大。110kV变电站中二次设备雷击的风险破坏非常明显，结合二次设备发生雷击的原因，在二次设备中采用防雷技术，用于提高二次设备的防雷能力，解决防雷对变电站二次设备的破坏问题。
参考文献：
[1]张靓，陈翔.变电二次设备的防雷措施[J].科技资讯，2009，（34）：79.
[2]田晓民.变电站二次设备综合防雷技术及应用[J].电子技术与软件工程，2014，（09）：147-148.
[3]王布兴.浅谈变电站二次系统防雷技术[J].通讯世界，2014，（10）：120-122.
[4]陈绍永.变电站二次设备防雷技术探讨及应用[J].电子世界，2016，（10）：129+137.
论文作者:白胤游1,管恺2,何玟翰2,夏祥腾2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签：变电站论文; 防雷论文; 设备论文; 信号线论文; 过电压论文; 系统论文; 雷电论文; 《电力设备》2017年第31期论文;