摘要：变电站的稳定性会给电力系统总体运行的安全性造成直接影响，但是从变电站的实际运行情况来看，其容易受到雷击，尤其是变电站中的二次设备遭受雷击的概率较高，为了确保变电站运行的安全性，要加强对变电站二次设备的防雷保护，避免遭受雷击。下面，以110KV变电站二次系统防雷设计为例进行分析，希望对相关工作人员能够有所帮助。
关键词：110KV变电站；防雷设计；安全运行
随着科技的不断发展，现代变电站的综合自动化水平不断提高，这使变电站的运行智能化得到了提升，但是也导致变电站二次设备危害变得更加突出。从大量的变电站运行情况来看，很多变电站中的二次设备多次遭受雷击，导致设备损坏，对电力系统的运行造成了较为严重的威胁，因此需要加强对变电站二次系统防雷设计的研究是必要的。
1 110KV变电站二次系统
二次系统指的是变电站内的保护设备、通信系统、自动化设备以及监控系统等共同构成。二次系统集中了变电站自动化监控管理设备，其在变电站运行过程中能够起到微机监测、保护、故障录波等多项功能，在电力调度自动化中发挥着关键作用。
二次系统内部的线路连接纵横交错，当雷击二次系统附近的大地，或因为静电或电磁感应形成的冲击过电压，容易通过与其相连的电源线或接地系统，通过耦合、传导等不同方式侵入自动化系统，从而对系统的正常运行造成影响，情况严重时会发生雷击事故，对系统造成破坏[1]。
2 雷电入侵二次设备的方式
变电站综合自动化水平的提升，使变电站中综合防雷问题变得更加严重。在具体问题分析过程中，对于一次设备和二次设备的考虑必须要全面。这主要因为，二次设备运行的安全性会对一次设备的运行情况产生影响[2]。通过对变电站分析可以发现，二次设备主要通过电压、电流互感器与竖输电线路与一次设备相连接。变电站、线路落雷时，沿着线路入侵的雷电波会作用在二次设备上，从而损坏设备。
雷电入侵二次设备的方式有以下几种：
（1）雷击线路，沿着架空输电线路，通过电流化和电压互感器，最终作用到二次设备上。
（2）雷击避雷针，雷电流沿着地线耦合到所有电缆中，从而导致雷电入侵到二次设备上。此外，由于接地电网高度的提升，将会导致接地电网比线路上的电压更高，此时雷电将会通过全部避雷器的接地端“倒灌”到对应的导线上，与此同时在绝缘薄弱的位置，将会出现“反击”现象。
（3）雷云电厂出现在变电站的上空，静电感应耦合到电缆沟中的所有电缆中。此外，需要特别注意的是，通信线路对雷电也会有所感应，并且会导致雷电直接传输到相应的设备上，最终将会损坏设备。
3 二次系统设备雷击解决措施
3.1电源防护
逐级级电源保护，受自动监控系统控制电源及采集机构需要的影响，要利用直流电代替交流电，这主要因为直流电源的安全稳定是控制机构与采集机构的稳定性能够达到要求的基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在具体操作过程中，为了避免直流电源受到雷电电磁脉冲的破坏，应当将电涌保护器晚装在整流电源侧及采集机构前，避免雷击损坏直流系统[3]。通过该保护方式，能够可以最大限度将雷电电流控制在自动化装置允许的范围内，避免设备受到破坏，确保整个系统运行的稳定性。
3.2 通信系统保护
变电站二次自动化设备中包含的设备的种类较多，其中比较常见的设备有调节解调器、网卡等，每项设备都会对系统的运行造成一定程度影响。各项设备通过“线”与广域网和局域网连接。由此可见，在具体操作过程中，要在通信线路两端加设信号电涌保护器，同时也要通信设备电源处设置电涌保护器，并且要依据雷电电磁脉冲形成的地电网反击的实际情况，进行等点位连接器安装，通过该方式，实现对电站中网络传输系统的全面保护。
3.3信号采集及控制线路防护
采样信号和控制信号是监控系统中必不可少的两项内容，同时在监控系统中，这些信号会发生传递，在变电站二次自动化设备中也是如此。从目前的情况来看，现有的二次自动化设备中的电站多数采用串口方式完成相应的信号传输，同时利用并口完成与其它设备的连接。因此，在实际操作过程中，要对计算机中的并口和串口两种不同类型的信号好传递口加以保护，在端口出设置电涌保护器，完成相应的保护。将信号电涌保护器设置在信号机构和控制机执行机构前，同时依据雷电电磁脉冲形成的地点位反击情况，安装等电位连接器，从而实现对信号采集和控制线路的全面保护，避免事故的发生。
3.4温度检测系统防护
变电站由多种不同的设备共同构成，但变压器是整个电站中的核心设备，其它设备的存在从本质上来说，是为了确保变压器在具体运行过程中的稳定性，避免变压器发生事故，导致变电站无法正常运行。由此可见，保证变压器稳定运行有着重要意义[4]。因此，现在许多变电站中的二次综合自动化系统中都设置了温度检测系统，通过对该系统的应用，实现对变压器的实际温度进行动态检测，若变压器的温度过高，变压器中由降温风扇、温度控制器、报警装置共同构成的报警回路将会接通，并且进行报警，实现对变压器自动降温。一旦发生雷击，将会在回路中产生一个较高的感应电压，该感应电压将会破坏回路中的设备，导致变电站的运行受到影响。因此，为了实现对回路中的各个装置的有效保护，要在系统中的温度传感器和温度控制器处安装电涌保护器，通过对电涌保护器的应用，完成对系统中各项装置的保护，避免变压器的运行受到影响。
4 结束语
当110KV变电站二次系统遭遇雷害时，工作人员需要对遭受到破坏的设备进行就及时维修，并且在该过程中还有可能会发生高压跳闸等情况，这将会对电网运行的安全性造成不良影响，并且会影响供电的稳定性。因此，要依据变电站的实际情况，进行变电站二次系统防雷设计，尽量消除雷害对二次设备的干扰，保证变电站运行的稳定性。
参考文献：
[1]毛先胤，曾华荣，马晓红，等.变电站二次系统防雷措施分析及防护措施研究[J].贵州电力技术，2016，19（11）：1-5.
[2]花蕾，孔祥峰.浅谈关于变电站二次系统的防雷保护问题及措施[J].内蒙古石油化工，2016，42（04）：51-52.
[3]康志国.斜沟矿井110kV变电站二次系统防雷综合改造应用[J].煤炭与化工，2016，39（09）：113-116.
[4]郭强，李建明，田志岗，等.采用独立地网的变电站二次系统防雷测试分析[J].四川电力技术，2012，35（02）：49-51.
论文作者:郭大伟,刘魁元,陈祥龙,相世娟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/23
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