关于500 kV变电站二次系统的防雷接地技术应用分析

倪思远

摘 要：在日常生活中，500 kV变电站发挥着非常重要的作用。但是，受雷电的干扰，其安全性能也受到了极大的影响。简要分析了500 kV变电站二次系统防雷接地技术的应用情况，以期为日后变电站防雷工作的有效进行提供借鉴和参考。

关键词：500 kV变电站；二次系统；防雷接地技术；雷电干扰

中图分类号：TM862 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.140

500 kV变电站是在日常生活、工作中的应用极为广泛，其安全问题也受到了社会各界的高度关注。实践证明，防雷接地是一项安全、可靠的技术，将其应用在500 kV变电站二次系统中，不但可以起到显著的防雷作用，还可以提高其经济效能，确保变电站高效、安全、稳定运行。

1 雷电的危害

1.1 直击雷

不管是500 kV变电站的一次电气设备，还是二次电气设备，在直击雷击的干扰下，都不可避免的受到损坏。当变电站电气一次设备受到直击雷的干扰时，其输电线路会出现过电压，进而发生闪络情况，给电气的开关设备和变压器造成不同程度的损坏。当变电站二次系统受到直击雷的干扰时，雷击会通过感应、辐射或者传导等多种方式入侵二次系统中的电力电子元件。这样，不但会导致变电站二次系统发生拒动现象，还会使得系统出现误动，情况严重时，还会导致整个系统无法正常运行，完全处于瘫痪的状态下。当设备自身的耐压水平无法抵御入侵水平时，二次系统中的一部分电力半导体元器件会被损坏，使相关部门经济上遭受巨大的损失。

1.2 感应雷

与直击雷相比，感应雷对500 kV变电站二次系统造成的危害比较小。一般来说，当变电站二次系统受到感应雷干扰的时候，每当雷云对地放电或者雷云之间放电，就会在变电站周围各种设备和线路之间产生电磁感电势。由于电磁感电势的幅值比较高，会经过连接线路路径入侵二次设备系统。此时，二次系统的各种电子设备（与雷击线路串联或者与线路末端串联）因为发生感应过电压最终损坏。

2 防雷接地技术的具体应用

2.1 电源、信号防雷技术的应用

2.1.1 电源防雷技术

根据我国在电工技术方面的相关规定和要求，为了保证500 kV变电站二次系统能够高效、安全、正常运行，减少雷击给二次系统电源线路造成过电压水平的情况，必须要应用多重保护功能防雷技术。一般来说，应用电源防雷技术主要分为三级防雷保护措施。在该技术方案中，选择变电站二次系统电源部分入户线路时，应以低压架空线路为宜。在电源的第一、第二、第三级保护中，要分别在引入电缆处选择三相电压开关型防雷保护SP，在系统分配电柜电源线路输出开关端选择限压型防雷保护SPD，二次系统电子信息设备的电源输入端处限压型防雷保护SP作为保护设备。

2.1.2 信号防雷技术

在变电站二次系统中应用信号防雷技术时，一般主要在二次系统通信线路两端的RS-232接口处安装过电压保护器。同时，应根据变电站二次信号回路的具体需求设定保护器的具体保护数量。此外，相关部门还应根据信号部分接口工作电平值来整定起动电压值。在此需要特别注意的是，变电站通信单元通信速率与过电压保护器频率特性二者之间要相符，以此来提高防雷匹配性能。

2.2 等电位连接技术的应用

为了有效避免雷电干扰给变电站二次系统造成的电位差，在设计等电位接地网的过程中，要采用等电位面连接的接地保护系统。对于500 kV变电站二次系统来说，不管是信号线，还是电源线，还是那些无法与共用接地网直接连接的金属管道，都必须在进行电位有机连接的过程中使用瞬态浪涌过压保护器（SPD）设备，同时，还需要根据以上的保护原理在每个内层保护区的界面位置连接电位接地网，即先把每一个位置的等电位母排相互连接，再与主等电位连接母排相互连接，以达到有效防止二次系统中计算机网络设备间产生电位差的目的。此外，对于500 kV变电站二次系统来说，大多数情况下，会在中控室机房地板下敷设铜排（30 ram×30 ram），然后把铜排和全部网络设备的金属外壳进行等电位网连接，再把机房接地网、铜排连接起来。当变电站二次系统受到干扰时，那些与接地网相互连接的计算机网络设备的电位值相同，即使出现雷电反击的情况，二次系统也可以继续处于正常的运行状态。

3 结束语

综上所述，在正确分析雷电给500 kV变电站二次系统造成损害的基础上，采取相应的防雷接地技术可以有效减小其造成的危害，进而保证变电站二次系统的高效、稳定运行。

参考文献

[1]豆田田.浅析智能变电站二次系统结构设计[J].通訊世界，2016，23（19）：444-446.

[2]周志强，吕超强.水电站二次系统雷击危害及保护措施[J].科技风，2015，28（23）：811-814.

[3]陆白博.浅谈水电厂二次系统的防雷策略[J].机电信息，2015，34（18）：333-335.

〔编辑：白洁〕