电力自动化系统防雷策略分析

杨辉 聂伍兵

【摘要】现代电网系统逐渐体现自动化特点，构成电力自动化系统，满足社会大规模用电。电力自动化系统规模比较大，部分位于特殊的地理位置，经常受到自然环境的干扰，特别是雷击影响，引发一系列雷电冲击问题，破坏电力自动化系统的安全结构。因此，本文通过对电力自动化系统进行研究，分析主要的防雷策略，稳定电网系统。

【关键词】电力系统；自动化；防雷策略

电力系统自动化发展能力越强，对防雷技术的要求越高，实际部分地区在电力防雷方面，存在诸多缺陷，影响电力自动化系统的防雷效果。电力自动化系统内存在诸多设备，额定电压较低，对信息传输具有一定选择性，严重干扰外界环境，如果遇到雷雨季节，较容易引发雷击干扰，降低电力自动化系统的运行效率。由此可见：提高电力系统的防雷水平，有利于电力自动化系统的发展，针对电力系统的实际情况，提出可靠的防雷措施。

1电力自动化系统的防雷技术

结合电力自动化系统的实际防雷措施，分析电力自动化系统内比较常见的防雷技术，如下：

１.１电阻接地、屏蔽

电阻既可以起到防雷作用，也可以影响防雷技术的作用，所以必须正确对待电阻问题，利用接地、屏蔽的方式，规划防雷策略[1]。第一，电阻接地，接地是防雷处理的必须环节，有效降低接地电阻值，确保电阻值的最小状态，提升过电压水平，电力自动化系统内的动力设备，利用接地网的方式连接，保障其处于网络状态，由此可在很大程度上提升防雷能力，实现环形防雷，配合保险器，达到防雷的规范标准，雷电发生时，均衡分配雷击电位，正常隔离电力自动化系统与雷击，防止雷击放电；第二，电阻屏蔽，防止雷击产生电磁，干扰电力自动化系统，造成运行压力，系统设备对电阻屏蔽的要求比较严格，必须借助屏蔽网，在保障线路多点连接的状态下，实现电缆屏蔽，电力自动化系统的室内、室外部分，防雷技术不相同，室内防雷按照正常标准执行，室外防雷时，首先将线路改为屏蔽电缆，实行接地处理，合理设置埋入深度，最大化发挥屏蔽效果，提高防雷技术水平。

１.２过电压保护

过电压保护主要应用在载波机方面，载波机较容易受到雷击影响，组成构件防雷能力低，所以通过过电压保护的方式，提高载波机的防雷能力，提升电力自动化系统的防雷水平。将压敏电阻安装到载波机上，感应外部电压，发挥防雷效益，重点考虑载波机的保护装置，有效保护电力自动化系统的整体结构。例如：某电力公司处理防雷问题时，综合考虑电力自动化系统的运行实际，在载波机内安装防雷保护部件，防雷性能稍弱的装置实行高级防雷，如通信部分、信号线等方面，该电力工程积极利用过电压保护，还可实时检测电力自动化系统的过电压保护，一旦发现失效部分，主动报警，记录过电压保护实况，避免过电压保护失效，发挥过电压保护的优势。

２系统防雷策略对TVS管的应用

TVS管应用属于新型防雷，更能满足电力自动化系统的需要。TVS管可在瞬间抑制电压，防止雷击产生能量过高，冲击电力自动化系统。TVS管传输速度非常快，迅速实现高阻到低阻的转化，瞬间吸收浪涌，控制两极电压，保护电力自动化系统内的元件，避免遭遇浪涌冲击。电力自动化系统内存在较多抗冲击能力非常弱的电子设备，即使存在很小的电压，也会造成设备损坏，雷击过程中不仅产生高强电流，还会引发不同程度的电磁感应，如果电子元件没有实行防雷保护，很容易导致电子设备故障、损坏，所以利用TVS管，改善电子设备的工作环境，有效保护电力自动化系统[2]。TVS管防雷具有正向、反向两方面的特点，其在正向上类似于二极管，反向类似雪崩器件。工作原理为：雷击发生引发瞬态电流时，形成强度脉冲，此时TVS内的电流会自主变动，实现“ID→IR”，表现为电流值上升，TVS两极加载的电压，在高压作用下，击穿UBR，连带击穿TVS管。雷击状态下的雷击电流迅速达到高峰，由于TVS管的作用，两端电压控制在最大接收电压预设值以下，脉冲电流根据相关指数，呈现衰减状态，TVS管两端加载的电压也随之表现出下降趋势，最终恢复原始状态，进而保护电力自动化系统内的电子设备，避免遭受强雷击脉冲攻击。

TVS管在电力自动化系统防雷策略中的特点明显，分析各项参数优势，如下表1，不仅提升电力自动化系统的防雷能力，同时应用在电力防电磁干扰领域，在电子设备中得到广泛应用。

表1TVS管的参数优势

３分析综合防雷措施

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击影响，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。

以某地区电力防雷为例，分析綜合防雷措施的应用。该地区地势高，环境特殊，受雷击感应影响较明显，比较常见的为静电干扰，该地区地势与雷云距离较近，在室外电力自动化系统的装置、线路、杆塔等部分形成异性电荷，感应出电荷，雷云放电时，电力自动化系统摆脱电荷束缚，电荷以电流的形式，沿着电路系统传递，电流传输中，感应形成电磁场，致使金属设备出现高电压，毁坏电力系统的电气设备，提升周围环境的危险系数，促使该地区的电力自动化系统经常面临雷击危害，造成巨大的经济损失[3]。为保障电力自动化系统安全防雷，该地区利用综合防雷策略，加强雷击控制，保护电力系统。以电力自动化系统为整体，充分发挥综合防雷策略预防、治理与保护的特点，首先该地区将屏蔽、接地的策略作为基础防雷措施，合理按照避雷器，最主要的是实现三点接地，同时采取适当过电压保护；然后将抗干扰能力低、防雷效果差的设备进行过电压保护，该地区改进原有电力自动化系统，安装载波机，优化电源结构，科学选择对应防雷设备的型号；最后替换原有信号线保护装置，该地区选择XGBZ-II型设备，强化保护信号线，发挥有效的保护措施。该地区综合利用效果明显的防雷措施，电力自动化系统的防雷效益明显提升，与该地区未采用综合防雷策略的电网系统相比，基于综合防雷策略下的电力自动化系统，具备更加强势的运行方式，不仅有效抗击雷击干扰，更是快速分散雷击风险，保护设备安全运行[4]。因此，为发挥各项防雷策略的效益，可通过综合途径，利用相互补充、互相弥补的方式实行防雷处理，避免出现防雷盲区和缺陷。

综合防雷措施利用时，必须要注重配合，不能过度偏向某一类防雷技术，避免影响防雷效益，保障综合性，将综合防雷策略的效益发挥到最大。防止雷击对电力自动化系统的影响，着实提升系统的经济效益，确保电力系统的社会地位。

4结束语

科学的防雷策略可以提升电力自动化系统的运行能力，体现防雷技术的效益，稳定电力系统，避免雷害危机。根据电力自动化系统的实际情况，选择合适的防雷措施，迅速找出雷击多发区和防雷弱点，利用有效的防雷技术，完善电力自动化系统的防雷处理。提高电力自动化系统的防雷能力，营造安全的供电环境，保障电力质量。

【参考文献】

［１］于振波.高压输电线路防雷技术探讨[J].山东气象,2011(02):34-36.

［2］马力强.电力系统自动化防雷对策[J].黑龙江科技信息,2012(07):12-14.

［３］林健荣.防雷产品的现状与发展趋势概述[J].科技广场,2012(07):37-39.

［４］陶劲松.浅析电子系统防雷[J].绍兴文理学院学报:自然科学版,2012(01):119.

［责任编辑：曹明明］