远动及自动化设备的防雷保护.doc

远动设备防雷功能的实现马敬, 马佳（郑州供电公司上街供电局 郑州市嵩山南路85号10号楼2单元1楼103 邮编：450052）(郑州供电公司变电一工区 郑州市黄河路20号 邮编：450014)【摘 要】：远动系统是电力系统稳定运行的信息支柱，在高速发展的电网中起着不可替代的作用，远动装置的正常运行与否对安全生产至关重要。远动装置的发展微机化、高度集成化，综合自动化系统设备基本取代了老的RTU装置，在电力系统中得到了飞速的发展和广泛的应用。但微机系统越是先进，芯片的集成度就越高，电路越复杂，工作电压越低，对雷电及雷电引起的感应过电压的承受能力有限,当雷电、感应过电压达到一定的程度时，就会引起远动设备误发信号或者导致设备的永久性损坏，严重影响自动化系统的安全运行。因此本文从远动设备的实际运行情况出发，从中找到原因并提出了具体的防雷措施，对同类型设备具有一定的参考价值。【关键词】：远动设备 防雷 安全运行1. 前言随着科学技术的日新月异，远动及综合自动化系统以其高度的灵敏性，速动性和维护管理的方便性，在电力系统中得到了飞速的发展和广泛的应用。抗干扰和耐冲击始终是远动微机系统在电力工业恶劣电磁环境下应用中的两大薄弱环节。但远动系统越是先进，芯片的集成度就越高，电路越复杂，工作电压越低，对雷电及雷电引起的感应过电压的承受能力有限,当雷电、感应过电压达到一定的程度时，就会引起远动设备误发信号或者导致设备的永久性损坏，严重影响自动化系统的安全运行。雷击事件由于其极高的电压幅值和不可预测性更是远动及综合自动化系统的“天敌”。它极大的威胁着现代化变电站的运行安全研究和加强远动微机装置的防雷工作已引起各有关部门的高度重视。努力做好防雷工作，确保远动微机装置等设备安全有序运行，应该引起我们足够的重视。2 问题的提出远动设备都安装在变电站，虽然每个变电站都有一套比较完善的防雷系统，雷电直击远动设备的直击远动设备的机率不大，但是雷电也会对远动设备造成危害。我局110kV永安变电站属于4级污秽地区，冶炼、煤炭等高污染企业密布四周，粉尘污染尤其严重，去年就先后发生了三次由于雷电波通过所用变低压侧和两路引出的通信电缆入侵，致使载波机电源、远动柜的电源、远动柜的电源插件都受到了不同程度的损坏。上街变电站GPS卫星时钟对时设备烧坏。崔庙站远动设备电源插件烧坏等故障。3雷击的原因3.1通过通信通道引入二次雷电感应过电压，造成远动设备与通信设备的串口损坏。3.2电源线引入雷电引起瞬时过电压，如果不经过处理，直接进入电源，将会造成远动设备电源损坏。3.3二次电缆引入雷电：直接与一次设备相连接电缆由于雷电引起的感应过电压直接作用于远动设备功能板上。3.4接地不规范：当有雷电压引起接地点这间电位差，产生磁场干扰会影响远动设备的运行，损坏远动设备的模块时，接地电阻不合格，雷电引起的地电位升高，也会通过设备的接地线引入远动设备，同样会造成远动设备插件损坏。4防雷措施远动设备的防雷是一个系统工程，不能孤立地、个别处理，而应贯彻综合防护思想，从多方面入手，根据变电站实际情况，采用适合自己的防雷措施：4.1通道的防雷：对光纤通道和载波通道增加通道防雷器。4.2电源增加防雷功能：自己研制电源防雷装置。在远动设备电源开关处加装二极管和电源滤波器，在装置电源输入端电压的正极与接地之间跨入1.5KE400CA型防雷二极管，外加电源滤波装置。利用二极管反向击穿特性，抗雷击。利用电源滤波器抗感应雷干扰、滤杂波。电源线上的干扰电路以两种形式出现。一种是在火线零线回路中，其干扰被称为差模干扰。另一种是在和火线、零线与地线和大地的回路中，称为共模干扰。通常200Hz以下时，差模干扰成分占主要部分。1MHz以上时，共模干扰成分占主要成分。电源开关处加装二极管对差模干扰和共模干扰都有抑制作用，但由于电路结构不同，对差模干扰和共模干扰的抑制效果不一样。 我们所采用的简易防雷二极管在遇到浪涌或过电压时，二极管接地端接通，浪涌电流导入大地，避免雷击。若过电压高于其击穿电压时，二极管会首先被击穿，从而保护了远动装置不被雷击。此种二极管的防雷原理图如下图所示：防雷二极管L正常浪涌电源滤波器NL1L2C1*L3*L4C2C3LN图一 电源防雷器原理图经过认真分析研究，设计出电源防雷器实际连接图： 4.3二次电缆的防雷：对二次电缆引入雷电的防护措施，电缆使用屏蔽电缆，两端可靠接地。4.4 GPS对时设备防雷：增加GPS对时设备的防雷功能。4.5远动设备的电源，有直流的优先使用直流电源。4.6将原来的不带防雷功能的后备式UPS换成带防雷功能的智能在线式UPS。5结论远动设备的防雷是一项系统工程，各个单位都有所不同，我们根据实际情况，采用相应的防雷措施，对一个站进行了试点，措施有效，大大减少的远动装置的故障次数，未再发现因雷击造成远动装置故障情况，保证了远动设备的正常运行，可在多个变电站进行实施。参考文献：变电所微机装置防雷保护黄春潮浅谈现代计算机网络的防雷技术蔡忠周作者简介：姓名：马敬 性别：女 职称：工程师出生年月：1976年12月学历：本科 从事的主要工作或研究方向：郑州供电公司上街供电局远动班 班长，从事主要工作：调度自动化、集控站监控系统，远动装置的使用和维护，MIS网络、计算机、电话维护等工作。精通电脑、网络使用维护。联系方式： 单位电话：037168804079 手机通讯地址：郑州市嵩山南路85号 邮编：450052电子邮件： 姓名：马佳 性