微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀生產(chǎn)商淺析變電所微機(jī)裝置防雷保護(hù)

    1　文章前言
　　微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀生產(chǎn)商了解，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)化裝置以其高度的靈敏性，速動(dòng)性和維護(hù)管理的方便性，在電力系統(tǒng)中得到了飛速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。但微機(jī)系統(tǒng)越是*，芯片的集成度就越高，電路越復(fù)雜，工作電壓越低，對(duì)環(huán)境穩(wěn)定性的要求也越高。抗干擾和耐沖擊始終是微機(jī)系統(tǒng)在電力工業(yè)惡劣電磁環(huán)境下應(yīng)用中的兩大薄弱環(huán)節(jié)。而雷擊事件由于其*的電壓幅值和不可預(yù)測(cè)性更是微機(jī)系統(tǒng)的“天敵”。它極大的威脅著現(xiàn)代化變電所的運(yùn)行安全，應(yīng)該引起我們足夠的重視。
　　2　問(wèn)題的提出
　　微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀生產(chǎn)商了解，近年各供電系統(tǒng)引進(jìn)一些微機(jī)裝置后，雷害現(xiàn)象頻頻發(fā)生。比較嚴(yán)重的就先后發(fā)生了三次由于雷電波通過(guò)所用變低壓側(cè)和兩路引出的通信電纜入侵，致使載波機(jī)電源、遠(yuǎn)動(dòng)柜的電源插件、RTU信號(hào)插件、UPS和后臺(tái)監(jiān)控微機(jī)都受到了不同程度的損壞。1998年底我們專(zhuān)門(mén)組織了技術(shù)力量，在上級(jí)部門(mén)的支持下對(duì)該所進(jìn)行了有針對(duì)性的防雷整改。
　　為了有針對(duì)性和客觀性地分析問(wèn)題，微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀生產(chǎn)商搜集了近幾年本地區(qū)幾起雷害事故進(jìn)行比較研究，在研究中我們發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)值得注意的現(xiàn)象：
　　（1） 該所雖屢遭雷害，使遠(yuǎn)動(dòng)和微機(jī)裝置多次燒毀，但該所的電磁式保護(hù)回路卻未發(fā)生任何雷害事件。
　?。?） 距離該所僅8km的220kV潮州變電所在1998年發(fā)生了一起雷電波侵入，引起了新改造的微機(jī)線路保護(hù)裝置的電源和部分輸入模塊燒壞的事故，而其他的常規(guī)的電磁式保護(hù)和自動(dòng)裝置卻完好無(wú)損。
　　（3） 距離該所5km的110kV春光變電所，全所使用全套微機(jī)保護(hù)、監(jiān)控及自動(dòng)裝置，投產(chǎn)5年從未發(fā)生過(guò)類(lèi)似的雷害事故。
　　3　原因分析
　?。?） 雷電波的侵入過(guò)程：雷電波通常是通過(guò)變電所臨近的10kV線路侵入10kV母線，再經(jīng)過(guò)10kV所用變壓器高、低壓繞組間的靜電和電磁耦合，闖入低壓出線。途中經(jīng)過(guò)了10kV線路閥式避雷器、母線閥式避雷器和所用變閥式避雷器3級(jí)削峰，再經(jīng)過(guò)所用變低壓出線的平波作用，電壓幅值大為下降。但由于雷電波的電壓、能量*，且閥式避雷器等設(shè)備技術(shù)上的局限性，雖然絕大部分的雷電能量都能在到達(dá)設(shè)備之前得以消除，但雷電波仍可能以幅值相對(duì)很高，但作用時(shí)間很短的低能量尖峰脈沖的形式，通過(guò)所用變壓器的低壓出線，加到變電所內(nèi)所有的220V交流回路中。
　　微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀生產(chǎn)商分析，還有一種情況，就是感應(yīng)雷電波通過(guò)調(diào)度遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的RTU設(shè)備和信號(hào)采集的二次電纜入侵，以很高的電壓直接加到遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的信號(hào)和傳送端上，造成接收和發(fā)送端模塊燒壞。
　?。?） 微機(jī)設(shè)備屢遭雷害的原因：變電所的保護(hù)和合閘電源直流系統(tǒng)的整流充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量都比較大，電壓耐受能力也比較好。而且由于大容量電池組吸收尖峰脈沖的作用，和整流回路的平波作用，加到保護(hù)裝置上的脈沖電壓大大降低。再加上常規(guī)的電磁式保護(hù)裝置的元器件多為單元件的電阻、電容和電感線圈等，耐熱容量大，對(duì)尖鋒脈沖的耐受能力也比較強(qiáng)，所以能安全度過(guò)低能量、高電壓的沖擊暫態(tài)過(guò)程。但對(duì)于使用超大規(guī)模集成電路，運(yùn)行電壓只有數(shù)伏，信號(hào)電流僅為μ*的微機(jī)裝置來(lái)說(shuō)，就不一定能經(jīng)受得住。這就是造成微機(jī)裝置損壞而常規(guī)保護(hù)裝置卻能安全運(yùn)行的關(guān)鍵原因。