摘要：随着计算机各种先进技术的不断发展，网络通讯等多种信息设备以很快的更新速度应用到了电力自动化系统当中，进而应用在电力系统中的通讯设备元件在电流和防雷等区域的敏感性逐渐提高，对其进行预防也越来越难，而随着信号来源通道的增多，雷电对其产生的侵入和损害更频繁且难以预防，尤其在雷电多发地区，电力系统变电二次设备在遭受雷电袭击后通常会影响其性能，严重的还会对整体的系统造成损害。本文主要分析探讨了电力系统变电二次设备的防雷措施，以供参阅。
关键词：电力系统；二次设备；防雷措施
引言
随着电力系统信息化建设的不断提高，调度通讯、网络等信息设备越来越多，规模越来越大。一方面自动化系统、计算机网络、通讯系统等设备核心元件耐过电流、耐雷电压的水平较低，这是由网络设备自身敏感性高决定的；另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更易遭受雷电波侵入，致使雷电灾害频繁发生，影响信息系统正常运行，特别是雷电多发区，轻者导致设备性能下降，重者造成系统损坏，带来不可估量的损失。实践证明电力系统采用二次防雷系统后，使二次系统运行更加安全可靠，满足了安全性评价要求。
1雷电形成的原因和形式
有相关资料记录，在人类所处的环境中存在带有正电的电离层，大地与之形成一个电容器，是一个上正下负的场强，一旦地面上出现了水蒸汽并由于烘烤作用受热上升，或是受到冷暖空气交汇的影响，气流的形成就会被垫高。其中上升的就形成水滴或是冰雹，受到静电场的影响出现极化，于是正电荷与负电荷产生。而上升的则为负电荷，下降的为正电荷，这些都受到了重力作用并和云粒子相撞，部分正电荷被云粒子带走，因此也就出现部分水成物上升并带有负电，且在云的上部形成，另外水成物带有负电的则出现在云的下端。如果电厂的强度在20~30kV/cm范围内，那么就会出现雷云间强烈放电的情况，即出现雷电，其中又包括了感应雷和直击雷，前者没有后者猛烈，但却有很高的发生几率，而后者则会造成最直接的危害，通常表现为燃烧和火灾，在预防措施上会采用避雷针或避雷线解决。但是不管雷云对地的闪击还是两者之间发生的闪击都足以形成一个电磁场，一旦这个电磁场达到一定的强度就会使得集成电路设备出现损坏，对电子设备稳定性和安全性产生很大的影响，通讯设备也会出现信号失真或没有信号的情况，所以针对各种自动控制的系统预防工作，都必须考虑到感应雷的预防问题，尽量减少雷击带来的损失。
2电力系统变电站二次设备的防雷措施
2.1电源系统的防雷保护
安装在变电站内的二次设备大多采用直流电源为其设备供电。在其整流装置中一般都有较大容量的滤波电容，对瞬态过电压冲击有一定的吸收作用。变电站用变压器低压侧到变电站交流进线屏用的是屏蔽电缆，接地性能稳定。由于其工作和保护接地都与其它电气设备使用同一接地装置，且都处于间接雷区，强大的电磁脉冲加之高压而得残压，使变电站在受到雷击时，通过线路藕合和地电位升高而造成的反击过电压依旧存在，所以说，必须对设备的自动化设备的供电回路进行过电压保护。电源系统的防护主要是抑制雷电及操作在电源回路上产生的浪涌和过电压。保护措施主要包括：1，多级引流保护，即SPD保护。SPD就是一种快速的电子开关，雷击时，开关闭合，通过SPD的接地线将雷击过电流引入地下。通过不同级别的SPD配合，可以逐渐降低雷击过电压，以保护各类二次设备；2，等电位连接。这个不用赘述，大家在各类文章及规范中都已了解；3，屏蔽。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二次设备连接所用电缆均采用屏蔽形式，这种形式对抗高频电磁干扰有很大作用。
2.2通信接口的防雷保护
与供电系统相比，通信接口对雷击的电压敏感度更高，同时设备的绝缘耐受力也相应较低。数据线、信号线及远动测控线路均与这些设备相连，这些线路多数位于LPZOB区（什么意思？），部分位于直击雷区，使得线路对电压的感应能力较强。当电磁场强度过大时，极有可能造成数据的丢失。因此，必须对重要回路的接口实行过电压防护。变电站微机远动测控装置的结构为分散式，由各个不同模块共同组合而成。各个模块采用电子脉冲效应进行数据收集，这种收集模式对高频电磁干扰反应十分剧烈。针对这一难题，屏蔽是目前最有效的对抗高频电磁干扰的方式，各个单元的模块之间的连接都应设置屏蔽。由于这些接口及线路一般布置在室外环境中，接口电路的相对距离较短，使电压能够控制在一定强度内。但二次设备及其他自动化设备一旦感应到过强电压，便会做将电压返回通信接口的处理，造成通信接口损坏。因此需对通信接口安装必要的防雷设备。现在的变电站一般都实现了自动化和智能化，因此无人值班，其数据的采集是由数字网络或光纤来完成的。其中当传输设备与计算机的连接距离较长，雷击发生后位于LPXOB区的传输线路能对雷击做出迅速的反应。这说明为保证通信接口免于雷击危害，就需要在计算机终端接口与通信线路接口设置避雷器。
2.3综合防雷措施
除上文针对电源及通信接口设备特定的设备分防雷措施，还需要整体考虑变电站的防雷措施。
雷电种类多种多样，造成的破坏和危害程度大不相同，根据电力自动化系统遭受的雷电影响，基本可以分为三类雷击破坏，感应雷电、直击雷和球形雷。基于雷电的干扰和冲击，为提高电力自动化系统的防雷能力，规划防雷措施，提出综合防雷策略，以此保障电力自动化系统处于安全运行的环境。
二次系统防雷措施的建议：
（1）改变二次系统的接地方式。
（2）安装防雷保护器。在一些极为重要的设备上安装防雷器，可以降低雷击的机率。防雷器能够在最短的时间内将互感器中产生的大量脉冲能量释放到安全地线上。当脉冲电压通过防雷器后，防雷器将会恢复到原始状态，不会影响到相关设备的供电和运行。
（3）改善接地网点为分布。
（4）完善二次系统的屏蔽。
结束语
总而言之，电力系统变电二次设备的防雷问题对整个电网的运行安全非常重要。因此，我们要对电力系统变电二次设备采取有效的、可行的防雷措施，保护站内的相关二次设备，确保变电站的防雷及防雷接地网的可靠性，为设备的安全稳定运行提供有力的保障。
参考文献：
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[2]姜建，平盖雪.电力系统变电二次设备的防雷问题分析[J].城市建筑.2016（29）
[3]颜嘉卿.电力系统变电二次设备的防雷措施探究[J].大科技.2014（13）
论文作者:历林林
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
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