变电站二次系统防过电压损坏技术实施方案探讨.doc

变电站二次系统防过电压损坏技术实施方案探讨贵州电网公司修文供电局 刘鲲摘要随着变电站综合自动化水平的不断发展，现阶段的变电站都已实现了综合自动化运行，在实际运行过程中，综合自动化装置与通信装置常出现过电压损坏的情况，严重时会直接烧坏板卡及相关设备，造成运行上的事故与设备上的损失，因此我们认为过电压的侵入，是影响变电安全运行的一个重要因素。本文主要以变电站实际安装为例，探讨如何在涉及变电站的综合自动化系统及通信系统出现二次过电压时，如何避免造成运行事故或设备损坏的解决方案。关键词二次系统 过电压 一、 变电站二次过电压所造成的损害变电站综合自动化系统设备由大量的微电子设备组成，他包括继电保护、变电开关及信息的采集，电流电压值的采集等各部分综合组成，然后通过通信网，可能是LAN网等形式连接在一起进行采集、运行、传输和发送。因此，整个变电站综合自动化系统已是变电站可靠运行的关键，而二次过电压是造成整个综合自动化系统二次过电压可能造成以下侵害l 站用系统过电压，造成站用电失压，过压损坏直流充电系统、烧坏站用系统下级所接入设备以及站用系统交流接触器等部件。l 由电压互感器电压回路过电压造成的电压采集单元板卡以及表计等的损坏，直接影响电压绝缘监测，电压切换装置以及涉及电压保护的可靠运行。l 对通信回路可能会直接引起静电积累的通信中断，烧坏各类接口或通信板卡。严重可能造成整个综合自动化系统通信停运l 直流系统，所有综合自动化设备电源均来自直流系统，因此可能的损失包括所有综合自动化装置及逆变电源。可见，二次系统过电压所造成的损坏对于变电运行来说是非常严重的，但由于变电站防过电压或防雷电从设计上只在一次设备上考虑，而二次设备基本上是空白。因此，对二次系统的防过电压方案制定迫在眉急。二、 二次过电压的出现原因我们认为过电压的侵入，是影响安全运行的一个重要因素。变电站的综合自动化系统由大量的微电子设备组成，而微电子设备的耐压性是很差的，一个不大的浪涌电压即可损坏其内部元件（见GB3482-83电子设备雷击试验方法），因此，过电压造成综自设备以及通信设备损坏的事故在变电站屡见不鲜。二次过电压出现的原因实际并不复杂，变电站日常开关操作，雷击以及静电积累等都可能产生过电压现象。但对于操作过电压，以及雷击等我们在正常运行中都不不可避免的，所以只能在二次过电压出现的时候采取办法隔离过电压来避免过电压造成的设备损坏。三、 变电站二次过电压解决方案1、 我们经过调查研究，根据GB/T10194-1997第2部分：浪涌抑制型电阻器及QX 3-2000标准附录C，选用目前国际上通行的电涌保护器（SPD）对变电站各二次进线部分（即雷电保护区各界面）进行防护2、 一般进入变电站二次设备的能量主要是通过站用变，测量回路PT、直流系统及通信这几个途径,其它如开关量采集等和一次设备相连的设备更易受合闸电流,静电放电的冲击导致损坏.3、 过电压保护器的选择。现阶段过电压保护器品牌规格已经比较多，且国内也有许多品牌水平也达到了较先进的技术水平，因此一定要根据变电站具体情况选用合适的过电压保护器，本文以WAGO设备792等系列设备为例进行方案实施。4、 设备选用与具体方案介绍：1) 站用变主电源线防护对于站用变主电源线的防护，在交流电源柜总空开后端加装B+C级过电压保护器，即可对站内所有交流设备的电源进行防护，浪涌电压被限制在1.2kV以下。安装方式为并联在出线端上。其方式如下图： 交流电源柜母线 A B C交流电源柜空开FLT-PLUS CTRL-0.9/I去耦线圈VAL-MS 320/3PEN接地排空 设备说明：l B级高能量雷电保护器（FLT-PLUS CTRL-0.9/I）；当过电压或者雷电直接作用时，保护低压电气系统。特点：具有快速的反应，响应时间100ns。很高的绝缘电阻，1000M。短路过流达50KA，过载时自动和回路断开，以确保安全。l 去耦线圈（VAL-MS 230/1+1）；当B级保护器和C级保护器之间不大于15m时，每相火线须加只去耦线圈。其可以保证B级保护器和C级保护器可靠的分级泄流，达到能量配合的目的，避免出现泄流盲点。l C级保护器（VAL-MS 320/3）；和B级保护器配合使用时可将浪涌电压控制在1.2kV以下。保护低压电气系统。特点：具有快速的反应，响应时间25ns。具有热保护和断开装置，有失效标志。外壳防护等级IP20。短路过流达50KA。2) 电压互感器回路防护对PT回路防护，采用符合其电压等级的C级保护器VAL-MS 120/4。每组PT对a、b、c、L线进行防护。其方式如下图：PT端子箱ABCL VAL-MS 120/4N PE接地设备说明：l C级保护器（VAL-MS 120/4）；额定电压150V。除电压外，特点和性能均与VAL-MS 320/3相同。3) 变电站通信网络的防护直接接入RS485接口过电压保护器，如下图PT 3-HF-12DC通信机PT 3-HF-12DCPT 3-HF-12DC装置1装置N 设备介绍l RS485接口过电压保护器（PT 3-HF-12DC）；测试用具有10/350s波形的浪涌电流时，最大泄流可达10KA。可将浪涌电压控制在45V以下，采用端子接线。4) 直流系统防护直流母线的防护。继保装置的电源由控制母线提供，其结构如下图：中控室 直流屏10kV开关室装置 VAL-MS 320/335kV开关室 装置VAL-MS 320/3VAL-MS 320/3控制母线 四、方案实施效果本方案