远动装置防雷对策探讨

远动装置防雷对策探讨远动装置防雷对策探讨 1 事故过程事故过程 1999 年 6 月 22 日 12 30 天津市宁河县供电局小李变电站 的远动设备遭受雷击 致使远动设备停止运行 造成局调度对 小李变电站实时监控中断 调度人员接到警告信号后 立即通 知远动人员赶到现场 通过检查 发现以下情况 1 用于进行远动信息传输的扩频电台的电源被击坏 数据 口 rs 232 损坏 2 为远动装置提供电源的 ups 输入端整流可控硅被击坏 3 远动装置中的网关机主板和 rs 232 口及 rs485 232 转 换盒均被击坏 4 远动装置中的 dpm 420 监控模块共有 7 块被击坏 其 中 rs 485 口全部损坏 部分模块的电源和显示板损坏 由于设备受损严重 受损设备数量多 抢修人员无法及时 修复 只能申报停运 2 事故原因分析事故原因分析 1 小李变电站地处靠近渤海湾的空旷平原地带 属于宁河 县的雷电多发区 且变电站附近没有其它高大建筑物 因此极 易遭受雷电袭击 2 据站内值班员反映 当时值班员在主控室中 只是听到 站区附近有雷声 而当值班员听到一个很大的雷声时 远动设 备已经损坏停运 因此 可初步推断此次雷害是由于感应雷或 引导雷所致 3 远动设备的工作电源是由 ups 提供的 而市电是由站 用电接入的 从现场损坏的设备情况分析 可以判定雷电感应 电压是通过市电 220 v 电源线进入 ups 将 ups 电源入口整流 可控硅和扩频电台的电源烧坏 4 从网关机与扩频电台的 rs 232 接口及网关机与各监控 模块的 rs 485 接口被损坏的角度分析 也不能排除雷电感应电 压是由扩频电台的天馈线端侵入 经 rs 232 接口侵入网关机 再通过 rs 485 接口将监控模块击坏的可能性 5 从设备的损坏情况看 监控模块受损最严重 模块的显 示部分 数据接口和电源部分均有损坏 并且部分元器件严重 烧毁 这表明雷电感应电压在监控模块已经没有下泄路径 故 尔将模块严重烧毁 击穿外壳导入接地极 3 防止远动设备雷害事故的对策防止远动设备雷害事故的对策 3 1 良好的接地系统是防止雷害的保障 1 变电站内的防雷接地极不要与安全保护接地极相连 两 接地极之间应相距 5 m 以上 如果 2 个地线在同一室内 为防 止电殛应加装隔离式地极保护器 2 远动机的直流地 或称逻辑地 与大地的关系有 2 种 即 直流悬空地和工作直流电源地 接地极的接地电阻要小于 0 5 远动机的直流地不可与市电交流地线相短接或混接 以保证 直流地线上无交流电流 减少干扰 因此在远动机安装后 要 对交流和直流地线进行短路检测 保证无误 3 远动机柜 ups 的金属外壳 扩频电台的金属外壳必须 用 2 5 mm2 铜线并做铜鼻子与接地极相连 称之为保护地 它 与交流工作地线在机房外接到同一接地极上 4 应采用较大截面的接地连线或采用同截面的铜绞线 这 样可有效地降低接地引线的感抗压降 3 2 加装专用避雷器是防止雷害的最佳方案 专用避雷器有电源避雷器 无线电台馈线避雷器 数据口 避雷器等 电源避雷器与被保护设备并联 无线电台馈线避雷 器和数据口避雷器与被保护设备串联 正常时 避雷器能承受 相应的工作电压而不被击穿 当有雷电波侵入时 避雷器迅速 导通 将雷电流导入大地 从而有效地保护远动设备 1 在选择避雷器时应尽量选择非线性特性较好 通流容量 大 动作反应快 残压小的避雷器 这样才能确保避雷器安全 有效 快速地动作 从而保证被保护设备免遭雷害 经过调研 分析 选用了法国赛特公司的产品 2 处于多雷区的变电站 应在有可能受到雷电侵害的部位 加装专用避雷器 初步方案是在电源侧加装电源避雷器 在扩 频电台馈线端加装馈线避雷器 在数据口加装数据口避雷器 形成全方位立体化防雷系统 3 防雷重点是电源系统 因此在远动设备的电源侧采用了 二级防雷方案 即在 ups 入口和 ups 出口分别加装两相电源避 雷器 从而确保雷电从电源侧侵入时 有效地保护 ups 电源和 远动设备 4 扩频天线一般架设于变电站的主控室屋顶之上 虽然在 站内所设避雷针的保护范围之内 但也极易引入雷电 因此 在扩频电台的馈线侧也采用了二级防雷方案 即在扩频电台的 天线端和发射口端分别加装馈线避雷器 如果馈线超过 10 m 两侧避雷器接地电阻不满足要求的情况下 应在馈线上做 三点 接地 5 远动机的各模块都是由电子元件电路板组 合而成的 极易受到外界强电磁感应电压的侵害 因此 在测控模块与网关机之间的 rs