信号防雷器——自动化变电站系统避雷研究

一、变电站主控室避雷现状
①接闪器：整个变电站四个角设有四枝避雷针，主控室的楼体为钢筋混凝土结构，装有避雷带、避雷网做接闪器，符合GB50057-94建筑物避雷设计规范中的要求。
②引下线：变电站主控室采用楼体的主体钢筋作为引下线，符合符合GB50057-94建筑物避雷设计规范中的要求。

③接地网：变电站主控室的的接地阻值在0.3左右，符合GB50057-94建筑物避雷设计规范中的要求。

1.感应雷防护现状
我们从这几方面对某变进行了详细的勘测，参照相关标准，弱电系统均无防感应雷措施，具体分析如下：
①配电系统：电力线是雷电进入电子设备的主要途径，变电站站内用电进入主控室和载波机房的配电系统必须采取安全、可靠的避雷保护措施，在九江妙智变电站站内总交流配电屏、直流总馈电柜、站内后台机的UPS配电都没有安装电源浪涌保护器，只有在通信机房内的—48V直流电源前厂家配了直流48V的保护器。
②通信系统：通信信号线是与外界实现通信联系的主要途径，这些与外联系的通信线路与机房的终端设备相接，如果是架空敷设的，刚遭受雷击的概率非常大。变电站主控室的通信系统主要有：载波线、GPS天馈线、RS485信号控制线、RS232信号控制线、CAN网电缆连接到10KV馈线测控、RS422连接到后台监控主机电缆、电话拨号音频与MODEM相连接线，以上的连接电缆会受其它线路相互感应的影响，较易感应到电流，感应雷电的几率较大，没有安全、有效的避雷保护措施。
③交流采样、开关量回路：TV和TA二次线从户外高电压场引入到主控室的各种二次设备，没有避雷保护措施，极易从一次系统感应雷击。还有开关场的开关量经直流220V或48V引入到保护装置和监控后台机，提供开关，刀闸等开关量给保护装置和监控及五防使用，该引线较就易感应到雷电流，感应雷电的几率较大，无有效的避雷保护措施。
④地电位反击：妙智变电站主建筑采用共地方式，不存在地与地之间的反击而损坏弱电设备。

第二级站内总交流配电屏（13P和15P）内的380V线路分别安装一台三相电源避雷器，防止雷击过电压从交流配电线进入中控室二次设备。

第三级分直流和交流避雷。直流第三级避雷安装在站内装置柜内，如各类保护柜、测控柜、故障录波装置、安稳及其它自动装置、通信直流电源柜等；交流第三级避雷安装在站内装置柜内交流电源上，如UPS电源上。

2. 信号线路
①载波线避雷：在载波到通信柜柜前安装双绞线信号浪涌保护器，防止载波线路在高压场地感应雷电进入机房，对设备构成危害。
②通信线避雷：在通信线进入设备前串接信号浪涌保护器，抑制沿线路传导的过电压对设备造成的危害，可满足ADSL,ISDN,DDN帧中继，模拟电话线等多种通信线路的避雷保护。
③天馈线避雷：对拥有带BNC或N接头的连接收发器GPS时钟系统，在同轴进入同步装置前串接高频馈线避雷器，防止天馈线从户外引入雷击过电压进入设备，对设备构成危害。
④设备间通信线路避雷：变电站二次设备间通信主要采用RS485、RS232 RS422,CAN等方式。主要是通过感应雷击产生的过电压，击毁通信端口或引起设备集成电路芯片损坏。在通信口的两端口分别安装相应的信号避雷器。
⑤TV二次回路避雷：变电站TV二次电压进入保护装置一般都采取了一定的避雷措施，如电抗器隔离、光耦隔离等。

3.接地、屏蔽系统
规范变电站设备的接地、屏蔽工作，是提高二次设备避雷水平的最直接、最有效的措施：
①变电站综合自动化系统及其它二次设备应采用共地系统，接入变电站主接地网。
②主控室接地网将各盘柜内地线通过接地铜排首尾相连形成环网，接地铜排截面积不小于100M㎡.
③需要接到各接地网的二次设备主要有：自动化设备机箱、保护、测控装置机箱，自动化系统、保护、测控装置的隔离变压器（如采样系统用的测量TA和TV，直流逆变电源隔离变等）屏蔽层，二次电缆屏蔽层、铠装层（采用两端接地方式），后台监控计算机机箱、UPS电源机箱。二次设备盘柜（如保护屏、测控屏）、端子箱应直接接地。线路TA和CVT二次回路采用就近接地，母线TA,CVT二次回路采用主控室接地，与母线TA和CVT二次回路有电联系的所有TA和CVT二次回路应共同一点在主控室接地。

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