變電所電子設(shè)備的防雷.doc

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行業(yè)資料：________ 變電所電子設(shè)備的防雷 單位：______________________ 部門：______________________ 日期：______年_____月_____日 第 1 頁 共 11 頁 變電所電子設(shè)備的防雷 目前，電子設(shè)備在變電所中得到廣泛應(yīng)用，如微機保護裝置、遠動裝置、無功電壓綜合調(diào)節(jié)裝置等核心設(shè)備，也有周界防盜系統(tǒng)、圖像監(jiān)控設(shè)備等輔助的電子系統(tǒng)。如何做好變電所內(nèi)電子系統(tǒng)的防雷保護，是變電所防雷的新課題。 長期以來，雷電和過電壓對電網(wǎng)運行的影響，一直是電力研究的重要內(nèi)容，但是研究更多地集中在雷電直接擊中一次系統(tǒng)時，對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。而對變電所中電子設(shè)備防雷問題的研究，如變電所內(nèi)二次回路、二次回路中的設(shè)備和弱電智能化系統(tǒng)，一直沒有擺到足夠重要的地位上。這里有歷史的原因：傳統(tǒng)的電網(wǎng)保護所采用的電磁式保護裝置，對雷電和過電壓感應(yīng)產(chǎn)生的干擾，有較強的抗干擾能力。但是，隨著計算機技術(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微機保護已成為主流的設(shè)備，大量智能化系統(tǒng)也應(yīng)用于變電所，研究和解決雷電對變電所二次回路的侵害已成為刻不容緩的任務(wù)。浙江省是雷害多發(fā)地區(qū)，以蒼南供電局為例，每年都會發(fā)生多起變電所二次設(shè)備受雷擊損壞的事故，尤其像電纜引出線較多的遠動設(shè)備等，更易受到雷擊的侵害。 1雷電侵入的主要途徑 根據(jù)雷電電磁脈沖（LEMP）通過電阻耦合（由于接地端和電纜屏蔽電阻引起）、電感耦合（由于系統(tǒng)布線的環(huán)路和感性部件引起）、電場耦合進入系統(tǒng)。在實踐中，其中又以電線、電纜感應(yīng)電磁場（包括產(chǎn)生雷電二次感應(yīng)過電壓）以及由于接地系統(tǒng)不當(dāng)或儀器絕緣降低，引入電位差形成的后果最為嚴重。對變電所現(xiàn)場的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)對變電所內(nèi)電子設(shè)備造成破壞的雷電侵入，主要有以下幾種形式。 1.1直接雷擊中電子設(shè)備 傳統(tǒng)的變電所內(nèi)電子系統(tǒng)，如繼電保護裝置、遠動設(shè)備，在設(shè)計時，都考慮處于變電所防雷系統(tǒng)的有效保護范圍內(nèi)，直接遭受雷擊的可能性非常小。但是，防誤操作系統(tǒng)、圖像監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等大量的新型電子系統(tǒng)的應(yīng)用，尤其是在設(shè)計、施工時，沒有完整考慮防雷保護措施，使得雷電波能夠直接擊中弱電設(shè)備或弱電線路，進而損壞二次系統(tǒng)中的其他設(shè)備。這已成為雷電危害的主要事故隱患。 1.2通過電源侵害電子設(shè)備 雷電直接擊中電源線，通過所用電源，侵入到二次回路中，所產(chǎn)生的高壓將直接擊壞二次設(shè)備，以最大雷電流陡度100kA/ms來計算，在10m長的單根引下線上，電感電壓降會達到1MV以上。實際中，由于有電暈損耗，這一電壓會低一些，但也足夠擊毀絕大部分設(shè)備。所以，防止雷電從電源線侵入到二次回路，是防雷工作的重要內(nèi)容之一。 在變電所場地內(nèi)，設(shè)計中一般采用了避雷針防止雷電直接擊中變電所內(nèi)電源設(shè)備，對于高壓線路的進線也采用了避雷器，杜絕了雷電通過高壓線路侵入到所內(nèi)，從而影響二次回路。所以，從理論上講，雷電通過電源線侵害二次回路的可能性已經(jīng)被杜絕了。但是，在對變電所檢查中發(fā)現(xiàn)，由于用電的需要，電源線經(jīng)常超越變電所原有的設(shè)計，私自進行鋪設(shè)，尤其是在變電所的生活區(qū)，甚至還有架空線。這些不規(guī)范的行為，是雷電侵入到變電所電源系統(tǒng)，從而損壞二次回路設(shè)備的重要原因，必須引起運行單位的足夠重視。如果確實需要將電源線引出的，必須要考慮用防雷設(shè)備對電源系統(tǒng)進行保護。 1.3感應(yīng)雷侵害電子設(shè)備 當(dāng)雷電將電流泄放到大地時，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)快速變化的運動磁場，鄰近的電源線、弱電電纜等相對切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)高壓，在電流的陡度為90kA/μs，并且環(huán)路為10m時，在瞬時內(nèi)感應(yīng)電壓可超過1000kV，這樣的高壓沿著線路傳輸，會擊毀線路上的設(shè)備。當(dāng)空氣擊穿放電，電場強度在500kV/m時，將形成對系統(tǒng)有明顯作用的電磁場。在實驗室的試驗中，50Ω細纜和粗纜的同軸傳輸線，當(dāng)10kV的放電電流，在距離其10m處，在傳輸線的屏蔽層，接地心線感應(yīng)過電壓大于2500V，將電纜埋入50cm時，感應(yīng)過電壓仍大于800V?？梢?，不僅電源線容易產(chǎn)生感應(yīng)浪涌脈沖，弱電電纜和傳感器電纜，即使埋設(shè)在電纜溝或者地下也會受到雷電電磁脈沖（LEMP）的影響，更不用說將其沿地表面鋪設(shè)了。 由于變電所二次回路中的電纜線一般采用在電纜溝內(nèi)鋪設(shè)，有的還沿建筑物表面鋪設(shè)，因此，容易產(chǎn)生感應(yīng)半徑為幾百米范圍內(nèi)的雷電電磁脈沖（LEMP），而導(dǎo)致過電壓。 1.4高壓反擊雷對電子設(shè)備的侵害 雷電襲擊避雷針，由引下線將雷電流引入大地。由于大地電阻的存在，雷電電荷不能快速全部地與大地電荷中和，必然引起局部地電位升高。由于電位差而引起的二次高壓反擊。若雷電電流接地引下線或接地裝置與被保護物之間的距離小于安全距離時，由接地裝置向被保護物產(chǎn)生反擊。此外，由于金屬導(dǎo)體與土壤（或混凝土）的電阻率不同，也會將地電位差引入二次回路，從而造成二次回路設(shè)備的破壞，特別是當(dāng)接地電阻不合標(biāo)準(zhǔn)或系統(tǒng)埋入電纜絕緣降低時，就會產(chǎn)生加在設(shè)備上的脈沖電壓。此脈沖電壓將會在作用點或系統(tǒng)耐壓低的地方造成破壞，如測量模塊、傳感器被損，電纜絕緣降低（電纜絕緣包層被擊穿出現(xiàn)小孔等），而電纜絕緣降低又會加劇上述后果。 由于雷擊點的隨機性和電磁場的空間分布，以上感應(yīng)過電壓或雷擊反擊電壓，可能會作用于系統(tǒng)內(nèi)任一模塊，或存在于系統(tǒng)內(nèi)任意兩根電纜之間。根據(jù)國內(nèi)外幾十年防雷的實踐經(jīng)驗，做好建筑物防雷工作的關(guān)鍵是貫徹DBSGP的原則，DBSGP也就是：分流、均壓、接地、屏蔽和保護技術(shù)。 分流：增加雷電接地引下線數(shù)，從而減小每根引下線通過的雷電流，其感應(yīng)范圍也就相對較??； 均壓：使被保護對象的各部位盡可能構(gòu)成等電位，從而杜絕電位差對電子設(shè)備造成的損害； 接地：良好的接地是防雷安全的重要保證之一，尤其是二次高壓反擊雷，良好的接地能夠有效地消除二次高壓反擊雷的產(chǎn)生； 屏蔽：良好的屏蔽對于防雷電電脈沖也是最有效的措施； 保護：對電子裝置進行過壓和過流的保護，是最直接也是最重要的措施之一。相對于建筑物防雷，變電所防雷系統(tǒng)是有其自身的特點，仔細考察變電所現(xiàn)場，并且詳細分析了典型的變電所設(shè)計圖紙，發(fā)現(xiàn)屏蔽和保護是變電所防雷，尤其是二次回路防雷中容易忽視的措施。根據(jù)前面分析的二次回路中雷電造成破壞的幾種形式，并結(jié)合DBSGP防雷技術(shù)，認為變電所二次回路防雷可以采取以下措施： 2.1杜絕雷電從電源侵入 在實際情況中，變電所中新設(shè)備的應(yīng)用或者所用電源系統(tǒng)，將電源線引出到其他地方使用，很容易忽略雷電的防護，將給雷電從電源線侵害電子設(shè)備提供新的可能。所以在電源出線處必須使用電源電涌保護器，防止雷電電流脈沖通過電源引出線，進入所用電源系統(tǒng)，侵害二次回路及電子設(shè)備。 2.2做好屏蔽，削弱感應(yīng)雷的影響 電纜溝內(nèi)的電纜鋪設(shè)要合理，不同系統(tǒng)的電纜在電纜溝內(nèi)要分開鋪設(shè)，最好還要屏蔽隔開或者走金屬管內(nèi)；這樣在雷電侵入到弱電系統(tǒng)時，不會對其他系統(tǒng)產(chǎn)生干擾影響。變電所的微機保護、遠動系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集電纜，必須使用屏蔽電纜，并一定要將屏蔽層在裝置端接地。 2.3做好接地，杜絕二次反擊雷的影響 良好的接地體是可靠防雷的基本條件，不然會通過避雷針、避雷帶等設(shè)備將雷電引入到接地體時，產(chǎn)生的二次反擊雷將嚴重危害電子設(shè)備。所以，變電所接地網(wǎng)在變電所投運時，要確保接地電阻滿足規(guī)范要求，并且要定期對電網(wǎng)的接地電阻進行檢測，確保接地電阻滿足安全運行的要求。 2.4合理配置避雷針、避雷器，嚴防直接雷的危害 避雷針要保證雷電不會直接擊中變電所內(nèi)的設(shè)備；高壓線路的避雷器，保證雷電不會通過高壓電力線侵害到變電所內(nèi)部；在變電所內(nèi)新增加的智能化系統(tǒng)，很容易對防雷問題產(chǎn)生忽視，所以這里特別強調(diào)，設(shè)備的安裝位置和電纜的鋪設(shè)一定要在變電所防雷系統(tǒng)的保護范圍內(nèi)，保證系統(tǒng)不會遭受雷擊的直接侵害；系統(tǒng)的弱電電纜前端要采用相應(yīng)的電涌保護器進行保護，防止感應(yīng)過電壓或者二次反擊高壓對設(shè)備的侵害；另外，還要注意新增智能化系統(tǒng)的電纜和設(shè)備要與避雷針保持足夠的距離。 電力系統(tǒng)防雷是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，做好變電所的防雷工作，必須在變電所的設(shè)計階段就要認真考慮。在變電所進行系統(tǒng)的改擴建時，同樣也不能忽視這個問題，并且在變電所的運行中，還需要定期做好對變電所防雷接地系統(tǒng)檢測工作，確保防雷系統(tǒng)滿足要求，只有這樣變電所的電子設(shè)備安全運行，才不會受到雷電的危害。 第 7 頁 共 11 頁 變電所電工安全操作規(guī)程 1、值班電工必須具備必要的電工知識，熟悉安全操作規(guī)程，熟悉供電系統(tǒng)和配電室各種設(shè)備的性能和操作方法。并具備在異常情況下采取措施的能力。 2、值班電工要有高度的工作責(zé)任心，嚴格執(zhí)行值班巡視制度，倒閘操作制度工作票制度、安全用具及消防設(shè)備管理制度和出入制度等各項制度規(guī)定。 3、允許單獨巡視高壓設(shè)備及擔(dān)任監(jiān)護人的人員，應(yīng)經(jīng)動力部門領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)。 4、不論高壓設(shè)備帶電與否，值班人員不得單人移開或越過遮欄直行工作。若有必移制欄時，必須有監(jiān)護人在場，并符合設(shè)備不停電時的安全距離。 5．雷雨天氣需要巡視室外高壓設(shè)備時，應(yīng)穿綠緣鞋，并不得靠近避雷器與避雷針。 6．巡視配電裝置，進出高壓室，必須隨手將門鎖好。 7、與供電單位或用戶《調(diào)度員）聯(lián)系，進行停、送電倒閘操作時，值班負責(zé)人必須復(fù)核對無誤，并且將聯(lián)系內(nèi)容和聯(lián)系人姓名作好記錄。 8、停電拉閘必須按照油開關(guān)（或負荷開關(guān)等）。負荷側(cè)刀閘、母線側(cè)刀閘的順序依次操作。 9、高壓設(shè)備和大容量低壓總盤上的倒閘操作，必須由兩人執(zhí)行，并由對設(shè)備更為熟悉的一人擔(dān)任監(jiān)護人。遠方控制或隔墻操作的油開關(guān)和刀閘（和油開關(guān)有連鎖裝置的）可以由單人操作。 0、用絕棒拉合高壓刀閘或經(jīng)傳動拉合高壓刀和油開關(guān)，都應(yīng)戴絕緣手套。雨天操作室外高壓設(shè)備時，應(yīng)穿絕緣靴。雷電時禁止進行倒閘操作。 11、帶電裝卸熔斷器時，應(yīng)戴防護眼鏡和絕緣手套，必要時使用絕緣夾鉗，并站在絕緣墊上。 12、電氣設(shè)備停電后，在未拉開刀閘和做好安全措施以前應(yīng)視有電不得觸及設(shè)備和進入遮欄，以防突然來電。 13、施工和檢修需要停電時，值班人員應(yīng)按照工作票要求做好安全措施，包括停電、檢電、裝設(shè)遮欄和懸掛標(biāo)示牌，會同工作負責(zé)人現(xiàn)場檢查確認無電，并交待附近帶電設(shè)備位置和注意事項，然后雙方辦理許可開工簽證，方可開始工作。 14、工作結(jié)束時，工作人員撒離，工作負責(zé)人向值班人交待清楚，并共同檢查，然后雙方辦理工作終結(jié)簽證后，值班人員方可拆除安全措施，恢復(fù)送電。在未辦理工作終結(jié)手續(xù)前，值班人員不準(zhǔn)將施工設(shè)備合閘送電。 15、高壓設(shè)備停電工作時，距離工作人員工作中正?；顒臃秶∮?、35米必須停電。距離大于0、35米但小于0、7米設(shè)備必須在與帶電部門不小于0、35的距離處設(shè)牢固的臨時遮欄，否則必須停電。帶電部分在工作人員的后面或兩側(cè)無可靠措施者也必須停電。 16、停電時必須切斷各回線可能來電的電源。不能只拉開油開關(guān)進行工作，而必須拉開刀閘，使各回線至少有一個明顯的斷開點。變壓器與電壓互器必須從高低壓兩側(cè)斷開。電壓互感器的一、二次熔斷器都要取下。油開關(guān)的操作電源要斷開。刀閘的操作把手要鎖住。 17、驗電時必須用電壓等級合適并且合格的險驗電器，在檢修設(shè)備時出線兩側(cè)分別驗電。驗電前應(yīng)先在有電設(shè)備上試驗證明驗電器良好。高壓設(shè)備驗電必須戴絕緣手套。 18、當(dāng)驗明設(shè)備確已無電壓后，應(yīng)立即將檢修設(shè)備導(dǎo)體接地并互相短路。對可能送電至停電設(shè)備的各方面或可能產(chǎn)生感應(yīng)電壓的部分都要裝設(shè)接地線。接地線應(yīng)用多股裸軟銅線，截面不得小于25平方毫米。接地線必須使用專用的線夾固定在導(dǎo)體上，拆除時的順序與此相反。裝拆接地線都應(yīng)使用絕緣手套。裝拆工作必須由兩人進行。不許檢修人員自行裝拆和變動接地線。接地線應(yīng)編號并放在固定地點。裝拆接地線應(yīng)做好記錄，并在交接班時交待清楚。 19、在電容器回路上工作時必須將電容器逐個放電。放電后接地。 20、在一經(jīng)合閘即可送電到工作地點開關(guān)和刀閘操作把手都應(yīng)懸掛禁止合閘，有人工作的標(biāo)示牌。工作地點兩旁和對面的帶電設(shè)備遮欄上和禁止通行的過道上懸掛止步、高壓危險的標(biāo)示牌。 21、線路或用戶檢修要求停電時，值班人員應(yīng)采取安全措施，然后通知對方負責(zé)人開始工作并進行登記。工作結(jié)束后必須接到原負責(zé)人通知方可恢復(fù)送電。嚴禁約時停、送電。 22、在帶電設(shè)備附近工作時，必須設(shè)專人監(jiān)護。帶電設(shè)備只能在工作人員的前面或一側(cè)否則應(yīng)停電進行。 23、低壓回路停電檢修時應(yīng)斷開電源，取下熔電器。在刀閘操作把手上掛禁止合閘，有人工作的標(biāo)示牌。 24、低壓設(shè)備帶電工作時，應(yīng)設(shè)專人監(jiān)護。工作中要戴工作帽，穿長袖衣服，戴絕緣手套，使用有絕緣柄的工具，并站在干燥的絕緣物上進行工作。相鄰的帶電部分，應(yīng)用絕緣板料隔開。嚴禁使用銼刀、金屬尺和帶有金屬物的毛刷，毛撣工具。 25、在帶電的電流互感器二次回路上工作時，要嚴防電流互感器二次側(cè)開路產(chǎn)生高電壓。斷開電流回路時，必須使用短路線在電流互感器二次的專用端子上短路。嚴禁用導(dǎo)線纏繞。工作中不得將回路的永久接地點斷開。工作時必須有專人監(jiān)護，使用絕緣工具，并站在絕緣墊上。 26、發(fā)生人身觸電事故和火災(zāi)事故，值班人員應(yīng)不經(jīng)聯(lián)系立即斷開有關(guān)設(shè)備的電源，以進行搶救。 27、電器設(shè)備發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)該用四氯化碳、二氧化碳滅火器或1211滅火器撲救。變壓器著火時，只有在周圍全部停電后才能用泡沫滅火機撲救。配電室應(yīng)加設(shè)網(wǎng)欄，防止鼠害。 第 10 頁 共 11 頁 行業(yè)資料 本文至此結(jié)束，感謝您的瀏覽! （資料僅供參考） 下載修改即可使用 第 11 頁 共 11 頁