国产91免费_国产精品电影一区_日本s色大片在线观看_中文在线免费看视频

您現在的位置: 通信界 >> 工業自動化 >> 技術正文  
 
電力調度自動化設備現代防雷新技術
[ 通信界 / 張穎聰 / www.6611o.com / 2009/7/23 14:46:19 ]
 

  摘 要:介紹電力調度自動化系統防雷新技術:電源系統等電位技術和避雷器殘壓衰減技術。
  關鍵詞:調度自動化;防雷;隔離變壓器;中和變壓器


  隨著電力系統容量的增加和自動化水平的不斷提高,電力調度自動化系統已廣泛使用計算機、RTU等微電子設備。縣級電力調度及其變電站由于其所在地土壤電阻率較高或地處山區等,其地網的接地電阻往往很難達到規程的要求,其防雷工作更需引起重視。由于一些微電子器件工作電壓僅幾伏,傳遞信息電流小至微安級,對外界的干擾極其敏感,而雷電流產生的瞬變電磁場對微電子設備的干擾和損害尤為嚴重。在雷雨季節,有些縣電力公司調度大樓和電力公司所屬自動化顯示系統、通信聯絡系統(Modem、載波機、程控交換機等)等常常遭到雷擊,造成較大的經濟損失,嚴重影響當地電力系統的正常調度、工農業生產和人民的日常生活。盡管有些電力調度自動化系統采取了一定的防雷措施,但其效果并不理想,仍然經常發生雷害事故。本文通過在縣級電力調度自動化系統防雷的實踐,提出調度自動化設備的現代防雷技術。
  1 雷電入侵通道
   雷電直接擊在變電所設備上,這種情況幾率比較小,因為設計和施工的時候都會考慮到安裝獨立的避雷針,避雷帶和避雷網。
   雷電可能沿著電源線入侵,雷電波沿線路侵入到變電所,如避雷器動作,則是避雷器殘壓疊加后,通過所用變的電磁感應耦合到低壓網絡,使微機保護、綜合自動化電源模塊損壞的。此時,低壓電網過電壓的幅值主要與避雷器的殘壓,避雷器與變壓器距離和避雷器接地引下線的長度有關。
   雷電可能沿著通信線入侵,雷電引起的過電壓在通信線路與設備之間有一定電位差直接作用于串行通信口(RS232/422/485等),根本原因是在400V低壓電源側缺少必要的防雷保護措施,特別是缺少相應電壓等級的避雷器保護,使低壓網絡中的雷電過電壓得不到有效的限制。同時,雷電對微機監控系統、調度自動化系統和通信系統的電源又沒有與其他電源分離,或采取特別的防止雷電干擾的措施而使雷害事故發生。
   雷電感應時常發生,通過35kV或10kV高壓感應到400V的低壓線路。如低壓網絡較大,或有低壓架空線路時,當雷電在其近區活動時,會在400V低壓網絡上感應出較高的過電壓而打壞接在低壓電網上的微機保護、綜合自動化系統,調度系統或通信系統的電源部分。
   此外,雷電還通過反擊、截波以及倒灌等方式作用在設備上,如圖1所示。
  



  圖1 雷電入侵通道
  2 目前二次設備防雷存在的問題
  2.1 MOV殘壓與二次設備耐壓值配合不合理
   由于目前的制造工藝有限,使得避雷器的殘壓比額定電壓高6倍。例如在220V線路上使用的低壓避雷器殘壓為1.3kV,而一些敏感芯片的耐壓值僅為6~10V,其殘壓值極大地超過了芯片的安全電壓。
  2.2 MOV動作時引起截波過電壓
   避雷器在動作時電壓下調(截波),通過避雷器安裝點到二次設備端之間導線的電感與二次設備輸入端對地電容構成諧振回路。截波通過該諧振回路會產生很高的過電壓(截波過電壓)。
  3 針對問題的對策
  3.1 電源系統等電位技術
   IEC1024規定:為實現雷擊保護電位均衡,應采用均壓等電位導體或過電壓保護器,將處于被保護空間中的外部避雷裝置、建筑物鋼筋架、安裝設備、各種導電體、供電及通信設備等連接在一起。當雷擊時,地網電位升高φ=IRch=100kA×2Ω=200kV,水平方向的電位以1kV/m的速度下降。由于二次設備所用電源都是由變電站的站用變壓器所供給,站內各二次設備分布在不同位置,而設備外殼則是就近接地,電源中性點與設備外殼間的電位差引發反擊,如圖2所示。由電源系統造成巨大的電位差,導致反擊和“倒灌”的發生。
  


  圖2 電源系統等電位
  電位差計算。
   三個設備外殼電位分別為:φ(A,B,C)=IR-L(1,2,3)ε;而電源的電位為:φD=IR-L4ε;設備外殼與電源電位差為:Δφ=φ(A,B,C)-φD。其中ε為電壓降常數1kV/m。
   各二次設備與電源系統的電位差數據表如表1所示。
  表1 二次設備與電源系統的電位差數據表
  


  解決辦法:二次設備用電源通過1:1 的隔離變壓器向二次設備供電,使被保護對象的各部位盡可能構成等電位,從而杜絕電位差對電子設備造成的損害。
  如圖3所示
  


  圖3 隔離變原理圖
   隔離變壓器的作用:電位浮動,二次設備用電源通過1:1隔離變壓器向二次設備供電,實現二次設備局部地網電位“浮動”,利用“水漲船高”原理消除反擊。
   雷電波隔離,通過隔離變壓器初、次級開路的原理對沿電源入侵的雷電波實現隔離,被隔離的雷電能量經隔離變初、次級的避雷器入地。
  3.2 避雷器殘壓衰減技術
   針對避雷器殘壓遠遠大于二次設備芯片耐雷水平的情況,可采用一種新型的中和變壓器對其進行衰減。
   該中和變壓器由一環形鐵心和繞在鐵心上的線圈組成。如圖4所示,新型中和變壓器的工作原理:一般情況下,中和變壓器是在差模輸入的狀態,產生的感應電勢方向相反相互抵消,對于二次系統無任何影響。
  


  圖4 中和變壓器原理圖
   當雷電入侵時,變壓器是在共模輸入的狀態,雷電流經避雷器進行泄放,在線圈里會感應出很高的電勢,這部分的變化電壓抵消部分殘壓,以達到降低殘壓的目的。
   U輸出=U入殘壓-ΔU,
   而ΔU=L(di/dt),此時兩線圈中的電流方向相同,則
   Φ=Φ1+Φ2,
   所以總電感值為:
   L=L1+L2+2M。
   兩線圈的互感系數M由磁通量和雷電流決定。
   雷電流的陡度是非常大的,根據上式則可明顯看到中和變壓器輸出給二次系統的電壓有很大減低。
   此外,使用中和變壓器還能消除直接使用避雷器而產生的截波過電壓。
  4 結束語
   隨著電力調度自動化系統電腦通信設備的大規模使用,雷電造成的危害越來越嚴重,以往的防護體系已不能滿足電腦通信網絡安全的要求。我們應從防直擊雷,防感應雷電波侵入,防雷電電磁感應,防地電位反擊等多方面作系統綜合考慮。嚴格按防雷接地規程辦事,應用新技術新裝置,采用電源系統等電位技術和避雷器殘壓衰減技術是確保電力調度自動化系統極大減少雷害的重要手段。
  參考文獻
  [1] 唐興祚.高電壓技術[M].重慶大學出版社,1991.
  [2] 王劍,張學鵬.輸電線路防雷改進措施的研究[J].華北電力技術,1998(10):1~5.
  [3] 周澤存.高電壓技術[M].中國電力出版社,2004.
  [4] 王巨豐.現代防雷新技術[M],2007.7.

 

作者:張穎聰 合作媒體:專網通信世界-中國電力通信網 編輯:顧北

 

 

 
 熱點技術
普通技術 “5G”,真的來了!牛在哪里?
普通技術 5G,是偽命題嗎?
普通技術 云視頻會議關鍵技術淺析
普通技術 運營商語音能力開放集中管理方案分析
普通技術 5G網絡商用需要“無憂”心
普通技術 面向5G應運而生的邊緣計算
普通技術 簡析5G時代四大關鍵趨勢
普通技術 國家網信辦就《數據安全管理辦法》公開征求意見
普通技術 《車聯網(智能網聯汽車)直連通信使用5905-5925MHz頻段管理規定(
普通技術 中興通訊混合云解決方案,滿足5G多元業務需求
普通技術 大規模MIMO將帶來更多無線信道,但也使無線信道易受攻擊
普通技術 蜂窩車聯網的標準及關鍵技術及網絡架構的研究
普通技術 4G與5G融合組網及互操作技術研究
普通技術 5G中CU-DU架構、設備實現及應用探討
普通技術 無源光網絡承載5G前傳信號可行性的研究概述
普通技術 面向5G中傳和回傳網絡承載解決方案
普通技術 數據中心布線系統可靠性探討
普通技術 家庭互聯網終端價值研究
普通技術 鎏信科技CEO劉舟:從連接層構建IoT云生態,聚焦CMP是關鍵
普通技術 SCEF引入需求分析及部署應用
  版權與免責聲明: ① 凡本網注明“合作媒體:通信界”的所有作品,版權均屬于通信界,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:通信界”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。 ② 凡本網注明“合作媒體:XXX(非通信界)”的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。 ③ 如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一月內進行。
通信視界
華為余承東:Mate30總體銷量將會超過兩千萬部
趙隨意:媒體融合需積極求變
普通對話 苗圩:建設新一代信息基礎設施 加快制造業數字
普通對話 華為余承東:Mate30總體銷量將會超過兩千萬部
普通對話 趙隨意:媒體融合需積極求變
普通對話 韋樂平:5G給光纖、光模塊、WDM光器件帶來新機
普通對話 安筱鵬:工業互聯網——通向知識分工2.0之路
普通對話 庫克:蘋果不是壟斷者
普通對話 華為何剛:挑戰越大,成就越大
普通對話 華為董事長梁華:盡管遇到外部壓力,5G在商業
普通對話 網易董事局主席丁磊:中國正在引領全球消費趨
普通對話 李彥宏:無人乘用車時代即將到來 智能交通前景
普通對話 中國聯通研究院院長張云勇:雙輪驅動下,工業
普通對話 “段子手”楊元慶:人工智能金句頻出,他能否
普通對話 高通任命克里斯蒂安諾·阿蒙為公司總裁
普通對話 保利威視謝曉昉:深耕視頻技術 助力在線教育
普通對話 九州云副總裁李開:幫助客戶構建自己的云平臺
通信前瞻
楊元慶:中國制造高質量發展的未來是智能制造
對話亞信科技CTO歐陽曄博士:甘為橋梁,攜"電
普通對話 楊元慶:中國制造高質量發展的未來是智能制造
普通對話 對話亞信科技CTO歐陽曄博士:甘為橋梁,攜"電
普通對話 對話倪光南:“中國芯”突圍要發揮綜合優勢
普通對話 黃宇紅:5G給運營商帶來新價值
普通對話 雷軍:小米所有OLED屏幕手機均已支持息屏顯示
普通對話 馬云:我挑戰失敗心服口服,他們才是雙11背后
普通對話 2018年大數據產業發展試點示范項目名單出爐 2
普通對話 陳志剛:提速又降費,中國移動的兩面精彩
普通對話 專訪華為終端何剛:第三代nova已成為爭奪全球
普通對話 中國普天陶雄強:物聯網等新經濟是最大機遇
普通對話 人人車李健:今年發力金融 拓展汽車后市場
普通對話 華為萬飚:三代出貴族,PC產品已走在正確道路
普通對話 共享退潮單車入冬 智享單車卻走向盈利
普通對話 Achronix發布新品單元塊 推動eFPGA升級
普通對話 金柚網COO邱燕:天吳系統2.0真正形成了社保管