电力自动化现代防雷技术

范金宝

摘 要：为了保证电力体系有良好的雷击预防效果，应认识到雷击的危害，并能结合实际情况和自动化技术，实现了产预防效果的提升。本文就电力体系自动化模式的防雷技术进行了分析。关键词：电力；自动化；安全；防雷由于在电力系统运行的时候会产生一定强度的电场，增加了电力系统遭受雷击的可能性。而一旦出现了雷击，那么也就必将会导致电力体系运行受到干扰，通常会表现为在系统当中出现较大电流，使机器温度瞬间升高，甚至会出现烧毁设备的情况，因此防雷管理也就成了电力自动化体系管理重点之一。1 雷击形以及电力体系预防雷击关键性1.1 雷击形式分析由于天气因素、电力体系环境因素的影响，雷击的种类也较多，并且每种雷击所带来的危害也存在较大的不同。在对雷击问题进行预防的时候要能对雷击的种类进行详细分析，从而更有效的完成对雷击的预防。1.1.1 直击类型雷击在各地区具有雷击事件发生，其中直击类型的雷击情况出现的频率较高。在出现雷雨天气，并且雷云部分所具有的带电性质和其下方大地上突出部分带电性质不同的时候，就会在正负电子相互牵引之下发生雷击，直击类型雷击是一种高强度的放电现象，在放电的影响下，地面上的各种建筑物、输电线路系统、人工机械设施都有可能会被破坏，并且在一些时候受到人员在地面活动的影响，还可能会出现人员被雷击击中的情况。这种雷击形式会在短时间内将云层部分和大地部之间释放的电能直接传输到被击中物上，同时也会向被击中物传导大量的热量以及电磁能，所以这种雷击形被成直击雷。1.1.2 感应类型雷击和直接类型雷击的形式有一定区别，感应类型雷击主要是由于感应电荷放电所形成的。在雷云密度以及体积较大的时候，在出现了直击雷形式的雷击之后，云层之中所带有电荷逐渐消散，但在地面上受到刚刚雷击影响或者是大地环境本身就存在一定的特殊性，致使地面一些地区会出现局部高压；在另外一些情况下，直击类型的雷击还可能致使一些金属物体带有较高的电压，并电磁感应下再次发生雷击，这种情况被成为感应类型雷击，也被叫做“二次雷击”。1.1.3 球形类型雷击在雷击事件当中还存在一种特殊的雷击形式，他就是球形类型雷击。这种雷击形式的出现和球形闪电有直接关系，而球形闪电自身所产生的危害较大，由于其外形和球体相似度较高，因此也被称之为球闪，在民间更是形象的将这种闪电称作“滚地雷”。从外形上看，球星闪电大小不一，这种闪电的平均直径一般都在25厘米左右，从统计来看这种球形闪电的直径分布在10厘米到100厘米之间，而最小的球形闪电的其直径仅有0.5厘米，在一些特定的环境下，其直径也可能达到数米。球形闪电的一般存在时间较短，在数秒之后就会消散，时间最长的可以存在数分钟。1.2 电力工程防雷重要性分析电力工程的建设中往往要考虑到雷电的影响，从而在进行工程建设时注意到防雷措施的应用，针对不同的情况，采用不同的现代防雷技术。我国每年都会发生很多起雷击导致电力设备损坏，操作人员发生安全事故事件，这些不光是因为现代防雷技术的漏洞，还可能是因为在电力工程建设中没有合理的运用防雷技术，这些问题都会造成一定的设备人员安全隐患，所以电力工程防雷措施的应用对整个电力工程的安全起到了重要的作用。此外我国很多的变电站一般的防雷技术比较落后，雷电击打就会造成电磁环境的损坏，致使各种电力设备损坏，雷电还会造成电力的不稳定，从而造成强烈的电磁变化，会在一定程度上破坏电力设备，威胁到人身安全。所以电力工程中使用防雷技术能够保护电力设备与人员的安全，防雷措施的运用对电力工程来说具有重要的作用。2 电力自动化现代防雷技术要点2.1 接地电阻与屏蔽接地接地的其它方面均应严格按有关规程办理。屏蔽。为减少雷电电磁干扰，通信机房及通信调度综合楼的建筑钢筋、金属地板均应相互焊接，形成等电位法拉第笼。设备对屏蔽有较高要求时，机房六面应敷设金属屏蔽网，将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。架空电力线由站内终端引下后应更换为屏蔽电缆；室外通信电缆应采用屏蔽电缆，屏蔽层两端要接地。2.2 侵入波防护侵入波陡度越大，被保护设备离避雷器越远，振荡波的幅值也越高。当雷电波侵入到变电站后，会在各个结点上产生复杂的折射和反射过程，在被保护设备上产生围绕避雷器残压而振荡的过电压波。为限制侵入波的陡度和幅值，对于35kV及以上的变电站要求装设进线保护。为了加强防雷措施，可以在装设进线侧避雷器的同时在线路进线侧离变电站出线端1～2km的线路处再装设一组避雷器，这样可以降低该段线路雷电的直击、反击及绕击于该段导线的概率。即使有雷电流直击该段也要先通过该1～2km的线路段才可以进入变电站，这样进入变电站的入侵雷电波不管是其陡度还是其幅值都大大降低了，剩余的雷电波可以被进线侧避雷器很好地泄到大地。2.3 避雷器残压衰减技术针对避雷器残压远远大于二次设备芯片耐雷水平的情况，可采用一种新型的中和变压器对其进行衰减。该中和变压器由一环形铁心和绕在铁心上的线圈组成。新型中和变压器的工作原理：一般情况下，中和变压器是在差模输入的状态，产生的感应电势方向相反相互抵消，对于二次系统无任何影响。当雷电入侵时，变压器是在共模输入的状态，雷电流经避雷器进行泄放，在线圈里会感应出很高的電势，这部分的变化电压抵消部分残压，以达到降低残压的目的。雷电流的陡度是非常大的，根据计算就可证明中和变压器输出给二次系统的电压有很大减低。此外，使用中和变压器还能消除直接使用避雷器而产生的截波过电压。2.4 综合性防雷措施为避免雷害，对电力调度自动化系统，应采用整体防御、综合治理、多重保护的方针。除采用上述保护与接地措施外，配电变压器高低压侧均应装接金属氧化物避雷器，并且高低压侧避雷器与变压器二次侧中性线三点联合接地。程控交换机室外进出线、Modem等应装过电压保护器；当RTU等装置离显示屏较远时应装信号线过电压保护器。3 结束语雷击对电力系统的影响是多方面的，尤其在影响电力系统运行、电力工作人员安全方面显得较为突出。电力系统要积极的将自动化技术落实到预防雷击当中，通过采用各种现代电子技术实现雷击预防效果提升。参考文献[1]陈超.电力自动化现代防雷技术[J].黑龙江科技信息，2015，10：12.[2]任显超，孟刚.电力自动化系统防雷技术应用的研究[J].民营科技，2013，11：58.[3]陈旭.探讨现代电力系统自动化技术[J].黑龙江科技信息，2013，12：44.