变电站综合自动化系统闪电电涌侵入的防护措施探讨

    杜向东

    摘 要：随着我国科技的不断进步，我国的变电系统得到了快速的发展。文章将会从变电运行系统入手，对变电所的二次回路以及自动化系统在防雷现状上的表现进行分析，同时对变电站综合自动化系统的闪电电涌侵入的防护措施等进行系统的探讨。

    关键词：变电综合自动化系统；闪电电涌侵入；防护措施

    变电站中的电气设备一般分为一次、二次设备，二次设备主要是对一次设备进行监测、控制、保护的一种电气设备，主要有测量仪表、继电保护等。二次设备所形成的连接回路一般称之为二次回路，主要包含控制回路、测量回路、调节回路、继电保护回路等。在变电站的运行中，综合自动化系统通过现代技术对二次设备的相关功能进行组合优化，对设备进行监视测量后，从而实现变电保护的正常、稳定运行。

    1 变电站的综合自动化系统

    目前，在我国的电力系统运行中已经广泛地应用综合自动化管理系统，它以其独特优点得到了大众的认同。综合自动化系统为实现电力无人值守、电网自动运行等奠定了坚实的基础，同时还为提供更安全、可靠的高质量电能创造了一定条件。在我国实现自动化管理后，我国的变电站内部的电力装置全部发生了变化，以微机系统和大规模集成电力线路共同取代了之前的传统控制屏幕、电力中央信号系统以及落后的继电保护装置。

    在变电站内部的二次自动化中，整个系统的中枢是中央处理机，中央处理机能够利用串行口以及前端采集、信息处理模块等实现通讯，同时将采集到的相关信息利用调制解调器本身的编码，以通讯网络作为传播的载体将信息发送至远端的电力调度工作室中。这样本地的另外一些电力工作站也能够通过局域网这个媒介访问中央处理机，利用并行口与打印机相连，将数据打印出来，真正实现远程化、自动化管理。变电站的综合自动化管理系统在我国发展较为迅速，可以说是我国电力改革中的里程碑式事件。

    2 闪电电涌侵入的相关内容

    闪电电涌侵入主要指的是由于雷电的作用，对架空线路以及电缆线路、金属管道等造成伤害。雷电波一般指的就是闪电电涌，它能够沿着管线侵入到房屋内，从而危害到人身安全以及电力设备。微机系统中的集成型电路，在运行时的电压仅有数伏，信号的电力仅有微安，而且就电磁式的保护装置来讲，它具备的耐热容量更小，对浪涌的承受力更低。当雷击出现，会使变电站内部的微机系统发生严重的损坏，因此，目前我国的变电所在综合自动化系统管理的基础上对自动化设备进行防雷工作，已经是我国电力系统稳定运行中的重要课题之一。

    3 电涌保护器

    电涌保护器主要是一种电器的保护设备，目的在于限制瞬态电压与分泄电涌电流，它的组成至少会有一种非线性元件。

    电涌保护器依照元件的性质进行分类可以分成电压开关型保护器、电压限制及组合型保护器。电压开关型保护器在无电涌产生时是高阻抗，如果电压电涌发生突变则变为低阻抗，相关的组件会选择放电间隙、闸流管以及三端双间可控的硅元件等。电压限制型的电涌保护器在无电涌发生时表现的是高阻抗状态，但是随着电涌电流以及电涌电压逐渐上升，相应的阻抗就会随之变小，一般情况下组件采用的是压敏电阻与抑制二极管元件。

    除此之外，组合型保护器主要是由二者的主要元件共同组合而成的（电压开关型保护器、电压限制型保护器），主要的特性是随电压特性而走，主要表现的是电压开关型或者是电压限制型，或者是两者都有。

    4 闪电电涌侵入的主要防护措施

    （一）变电站中变压器本身的低压侧设置保护器

    一般情况下，变压器是变电站中最为重要的设备之一，为了防止闪电电涌的侵入，需要在变电站内部的变压器低压侧部位安装符合其等级的保护器。此类电涌保护器属于第一防护，在400v的进线柜母线侧进行安装，从而有效地将侵入到变电站内部的雷电电流泄掉，起到安全保护作用。

    （二）在变电站内部的总配电柜设置保护器

    为了更为有效地防止雷电电涌侵入，需要在变电站内部的总交流配电柜处安装上标准等级的保护器，通常都是在380v的线路上安装。此类电涌保护器是第二级的防护，能够有效地阻止雷击过电压通过交流配电线进入到变电站的中控室内，是一种二次设备。

    （三）在变电站的电子信息交流电源处安装保护器

    除了上述提及的两种方式之外，还可以在变电站内部的电子信息交流电源处，依照标准安桩电涌保护器，通常是在交流电源的进线端，如UPS处进行安装。此类电涌保护器属于变电站内的三级防护，能够有效地阻止雷电过电压通过交流线侵入到变电站内的电子信息设备上，防止设备的损坏。

    （四）在变电站的直流电源处安装保护器

    因为自动化检测系统的电源控制以及采集机构的特殊性，必须要将站内的交流电完全转化成为直流电，由此可见，直流电的安全与稳定才是控制机构安全运行的关键所在。因此，在直流电源侧或者是各个控制装置、采集机构前，选择相应等级的保护器进行安装，目的就是防止直流电源受到伤害。此类电涌保护器属于第四级的防护，通过此类防护措施能够从根源部位解决雷击对站内直流系统的侵害，最终保证变电站综合自动化系统的稳定运行。

    5 结语

    综上所述，文章已经对变电站的综