摘要：近年来，我国的用电量不断增加，电力系统发展迅速。随着科学技术的发展，在我国现阶段的电力系统中，自动化程度有了大幅度提升。在实践中，也可以将相关的信息技术运用在变电站中，从而提升整个电力系统的工作效率。其中在变电站中二次设备防雷方面，采用相关的技术措施而有效提升防雷效果。在本文中重点分析二次设备具体的防雷方式，希望能够对提升电力系统的安全带来一定的参考价值。
关键词：变电站；二次设备；防雷技术；应用
引言
随着电力系统信息化的发展，我国变电站中应用到了各种先进的电子设备，并且越来越多的微电子设备也广泛应用到变电站工作当中。因此对于这些敏感的电子设备，需要对其采取有效的防雷措施，防止出现雷击事故导致电气二次设备出现问题，影响整个变电站的工作。
1雷电放电对变电站二次系统的主要危害
在大自然中，雷电的脉冲放电性较强，一旦地面设备或者地面建筑物有雷电侵入，那么必然会造成多种形式的危害，具体如下：
1.1感应雷击
闪电放电会对电磁感应效应无论是闪电放电，还是雷云密布，都会有电磁感应效应和静电感应效应同时出现在雷电活动区，进而造成感应雷击。
1.2雷电过电压的侵入
对于金属管道、金属导线在感应雷击或直接雷击的作用下都有可能会出现“过电压”，“过电压”会直接侵入到地面设备或者地面建筑物内部，造成较大的危害。
1.3反击
对于建筑物的接闪装置很可能会被雷暴活动时产生的雷电闪击到，即便接闪装置的接地电阻较小，但是雷电的波头陡度高，流幅值大，也会导致接地装置、接地引下线的电位骤升。
1.4直接雷击
直接雷击会产生较大的热能，而这些热能很有可能会损坏地面设备或者地面建筑物。
1.5电磁脉冲辐射
当雷电在闪电放电时，随着放电时间的不断延长，其电流会呈现出非均匀变化，电磁波会持续向外辐射，虽然辐射速度缓慢，但是辐射速度持续不变，有可能会导致损坏设备。
2分析变电站中二次设备具体的防雷策略
电力系统的二次设备主要包含：自动化设备、变电站中继电保护的设备、通讯设备、电气设备以及测量设备等，电力系统中的这些诶设备基本是在强电磁干扰度环境下工作的。在以前的电力系统中，基本是通过接地处理的方式保障其运用的安全性，但是通过这样处理之后，耐雷、耐过压的能力较低，而且在实践工作中可知，变电站中二次设备的许多位置都会发生损坏。因此，在今后的工作中需要加强对二次设备的保护。
3电气二次设备防雷保护
3.1系统电源的防雷保护
变电站的建设一般都处于郊区空旷的地方，在这些区域中，变电站的存在会导致空气中电磁强度相对较强，很容易遭受到感应雷电的电击，当雷电击中电力线路会沿着通信线路进入到变电站的电气二次设备中，较高的电压会直接损坏电气二次设备。因此，对于电气二次设备的保护首要是在系统电源的地方进行防雷处理，交流母线处应该加装第一级电源防护，它能够将雷电中超过80%的电压传到大地当中，从而保证整个控制室的安全。剩下的20%仍然有可能导致设备出现故障，在这种情况下应该在重要的交流馈线处进行第二级的电源防护，通过进一步的将电压降低直到传入到电气二次设备当中，这些设备能够接受的电压水平。
3.2对通信接口保护措施
对于电力二次设备来说，通信接口一般都是通过雷击电压灵敏度较高的，此设备中绝缘的受力会逐渐降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在变电站中的微机远动就需要实施测控，进而有效保护设备免受雷电的伤害。通常情况下，装置可以通过分散式的方式而实施控制，即将各个组成部分而组合在一起，进而使得各个模块能够通过采集数据的方式而有效防止高频电磁的干扰。因此，通过屏蔽的方式就可以将这些不同模块间的连线进行保护，在此模块中，通过安装不同自动化的屏内，就可以将接口或者是现场的总线模块而保持良好的通信作用，进而可以有效减少雷击造成的伤害。如果在测量单元中，计算机间电气连接过程中使得二次设备受到强烈感应电压影响的情况下，此时就可以通过自动化设备中通信接口而实施保护，即在接口处安装对应的信号避雷器，进而有效减少变电站中二次设备受到雷电的干扰。尤其是在变电中没有人值班的情况，通过数据采集的方式，就可以将数字化的网络传输或者是光纤信息而反馈至对应的设备中，此时在载波传输过程中就可以通过，计算机中连接线路而有效应对雷击，进而提升二次设备的防雷效果。
3.3均压与接地
变电站二次系统防雷保护的最佳方式就是接地，利用接地网将全部的雷击电流都通通引入到大地中，若接地方式可靠，那么必然能够防止变电站二次系统被电涌电压所危害。不同接地网，有着不同的电阻值；基于经济性的角度来看，为了能够对地电位的升高予以限制，最好能够将接地电阻尽量降低。值得注意的是，均压与接地是有机结合在一起的，相辅相成。“均压”是指将闭环的接地母线带设置在同一房间、同一层面设备的四周。为了确保每个接地点都能够处于等电位的状态，需要将同一房间、同一层面内全部设备的金属管道、壳体、信号电缆、电力电缆都与附近的接地母线连接在一起，并且务必要使之处于牢固状态，这样一来，就不会出现非等电位体间电位差的问题，最大限度避免变电站出现安全事故。
3.4屏蔽
屏蔽主要指的是在变电站的二次系统电子设备上加上各种自然屏蔽体、人工屏蔽箱、屏蔽电缆，以此来干扰电子设备的电磁脉冲干扰。值得注意的是，第一，屏蔽体外壳务必要处于良好的接地状态；第二，采用高频电磁波滤波装置、电磁脉冲隔离装置来过滤进入到屏蔽室的全部信号线、电源线，否则的话，很有可能会导致屏蔽笼丧失“屏蔽”效果。通常而言，变电站的通信机房中的金属地板、建筑钢筋等构件应该处于相互焊接的状态，这样有利于避免出现“外界雷电过分电磁干扰”的问题。
3.5隔离与分流
分流主要是指利用多条接地引下线把分流是指利用多条接地引下线把接地装置与雷电接闪器连接在一起，分流散开雷电，以此来避免出现过大的电磁场、雷电流而带来较大的干扰。值得注意的是，为保证散流效果，接地引下线要有足够的而积，特别要防比接地引下线中途腐蚀断裂或中途串有设备。要经常性对接地引下线及地网进行测量和检查。此外，还应该采取变压器隔离、光电隔离等多种隔离措施来处于变电站二次系统中各个接地网之间的通信线路；并且还要将放电器或者击穿保险器放置在变电站主接地网与接地网之间，确保残压小于1.5kV，通流容量大于10kA。
3.6限幅
针对在变电站的二次系统中可能出现的“过电压侵入”的端口，要将其相应的保护装置设置上；将多级防雷保护装置装设在信号出入线（弱电系统）上，以便能够有效地控制冲击过电压；与此同时，应该基于“接线尽量短”的方针来直接将低压防雷器安装在那些被保护的电路点上。对于变电站二次系统中的侵入波过电压和低压电源线路，可设置四级防雷保护机制，并且还要采取一系列的防雷保护措施，包括防雷插排、单相交直流防雷器、三相电源防雷箱等，以此来达到“雷电逐级泄流、电源分级保护”的效果。
结语
综上所述，变电站中二次设备防雷工作属于综合性的，需要电力各个部门加强合作，并且结合电力系统的实际情况而采取有效措施进行防雷，从而避免电力系统受到雷电的威胁。在今后的电力工作中，还需要进一步完善二次设备的外部雷电工作，进而防止雷电电流对电力系统造成危害，并且还可以保障电力系统的安全性。
参考文献：
[1]计想建.浅谈变电所的防雷措施[J].新农村（黑龙江），2014，167（18）：170-170.
[2]张礼昌.±500kV超高压直流输电线路雷击成因分析及防雷措施探讨[J].无线互联科技，2015，27（21）：60-62.
[3]吴昊瑾.电力系统防雷工程设计浅谈[J].科技视界，2014，12（12）：82-82，101.
[4]李毅楷.电力系统配网设备防雷措施的探索[J].中国科技纵横，2016，127（14）：156-157.
论文作者:吕长春
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/10
标签：变电站论文; 防雷论文; 设备论文; 雷电论文; 过电压论文; 电力系统论文; 屏蔽论文; 《电力设备》2017年第36期论文;