發(fā)電廠防雷保護(hù)

發(fā)電廠防雷保護(hù)電力領(lǐng)域是防雷、接地產(chǎn)品及工程的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，主要涉及發(fā)電、輸變電、電力通訊三大應(yīng)用部分。圍繞這個(gè)領(lǐng)域，國(guó)家出臺(tái)了大量的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)加以要求和約束。電廠作為發(fā)電環(huán)節(jié)，對(duì)提高電能質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。發(fā)電廠內(nèi)應(yīng)用傳統(tǒng)的防雷保護(hù)技術(shù)，采用包括避雷針、避雷器和接地裝置等組成的防護(hù)系統(tǒng)，為電力設(shè)備的安全提供比較完善的保護(hù)。但隨著以微電子為基礎(chǔ)、以計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代通信、控制、測(cè)量技術(shù)的推廣應(yīng)用，廠內(nèi)發(fā)、輸、變生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)用了大量的微電子設(shè)備——包括計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信、終端設(shè)備、程控電話等，以及實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的溫度、流量、壓力傳感器、二次儀器儀表均采用微機(jī)處理各種信號(hào)，這些通信、技術(shù)設(shè)備的硬件部分大多采用TTL或COMS集成電路，其工作電壓均較低，對(duì)于溫度、流量、壓力等傳感器更是mV級(jí)的弱信號(hào)；由于系統(tǒng)傳輸距離較遠(yuǎn)，傳輸線較長(zhǎng)，因此遭受感應(yīng)雷擊的機(jī)率也就大大增加，加之硬件設(shè)備的工作電壓較低，抗雷擊的能力減弱，為了保證各種電子設(shè)備的安全運(yùn)行，加裝浪涌保護(hù)器十分必要。浪涌保護(hù)器也可以防護(hù)因功率設(shè)備投切、開(kāi)關(guān)動(dòng)作等引起的操作過(guò)電壓危害。一、雷電的基本知識(shí)1.雷電的特點(diǎn)雷電主要是塵埃、冰晶等物質(zhì)在云層中翻滾運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，經(jīng)過(guò)一些復(fù)雜過(guò)程使這些物質(zhì)分別帶上了正電荷與負(fù)電荷。帶負(fù)電荷的云層向下靠近地面時(shí)，地面的凸出物、金屬等會(huì)被感應(yīng)出正電荷，隨著電場(chǎng)的逐步增強(qiáng)，雷云向下形成下行先導(dǎo)，場(chǎng)面的物體形成向上閃流，二者相遇即形成對(duì)地放電。雷電的主要特點(diǎn)是沖擊電流大、時(shí)間短、雷電流變化梯度大、沖擊電壓高，其破壞性主要是由于層間或云與大地之間以及云與空氣間的電位差達(dá)到一定程度（25kV/cm~30kV/cm）時(shí)所發(fā)生的猛烈放電現(xiàn)象所引起的。2.雷電侵入發(fā)電廠通信機(jī)房的主要途徑2.1雷電直擊微波塔上的避雷針（或消雷器等其他受雷擊裝置），雷電流經(jīng)鐵塔、地網(wǎng)進(jìn)入大地，地電位升高，對(duì)設(shè)備反擊致使設(shè)備損壞；2.2雷電經(jīng)大饋線引入機(jī)房，經(jīng)機(jī)房入地，同軸電纜線上主生感應(yīng)電壓而侵入微波機(jī)；2.3通信機(jī)房外接的音頻電纜遭雷擊，通過(guò)音頻電纜過(guò)電壓侵入機(jī)房PCM等設(shè)備；2.4室外交流電源線遭雷擊，過(guò)電壓侵入電源室，通過(guò)電源室進(jìn)一步侵入通信設(shè)備；2.5避雷針、音頻電纜、交流電源線遭雷擊后，要經(jīng)過(guò)防雷裝置向大地泄放雷電流，從而會(huì)在周圍形成強(qiáng)大磁場(chǎng)，這一磁場(chǎng)會(huì)感應(yīng)過(guò)電壓而侵入通信設(shè)備。雷電活動(dòng)是隨機(jī)的，它因地理、氣象、土質(zhì)、地面環(huán)境的不同而造成的危害程度有所不同。所以，要根據(jù)不同場(chǎng)合、設(shè)備，認(rèn)真分析雷擊途徑的多種可能，采用綜合防雷手段。二、解決方案電源部分：在每一個(gè)自動(dòng)化控制機(jī)房的電源配電線路均按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)安裝相應(yīng)級(jí)別電源浪涌保護(hù)器，并保證各級(jí)間連接線的長(zhǎng)度滿足能量配合的要求及電涌保護(hù)器接地的可靠。同時(shí)直流電源的正負(fù)極間也應(yīng)接直流浪涌保護(hù)器進(jìn)行保護(hù)。我公司在技改時(shí)選擇如下產(chǎn)品型號(hào)：根據(jù)電源制式不同在金力JLSP系列電源浪涌保護(hù)器中選取。通信接口部分：通信樓內(nèi)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、計(jì)算機(jī)控制終端、交換機(jī)的CPU控制模塊、交換機(jī)及移動(dòng)通信的控制終端。微機(jī)接口電路、設(shè)備測(cè)試盒、交換機(jī)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)微機(jī)、測(cè)量室自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)等被雷擊損壞的事故時(shí)有發(fā)生；另外，移動(dòng)通信基站、微波站內(nèi)的網(wǎng)管監(jiān)控、遙信接口、數(shù)據(jù)采集板等設(shè)備也時(shí)有雷擊損壞的事故發(fā)生。數(shù)字通信集成化技術(shù)的發(fā)展，使得通信系統(tǒng)對(duì)浪涌較為敏感電路的雷電承受能力進(jìn)一步下降。在綜合通信大樓內(nèi)，集中了交換機(jī)、傳輸設(shè)備、監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制終端、電源、無(wú)線等系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間的內(nèi)部連接線路受雷電電磁場(chǎng)的感應(yīng)，將雷電浪涌傳到系統(tǒng)之間的接口電路中去，對(duì)浪涌較為敏感的接口電路產(chǎn)生影響和沖擊。在這些通信系統(tǒng)的接口上安裝信號(hào)浪涌保護(hù)器，可提高通信系統(tǒng)安全可靠性又具有更好的防雷性能，既經(jīng)濟(jì)又方便。機(jī)電控制部分：控制機(jī)房?jī)?nèi)測(cè)控單元及智能設(shè)備控制主機(jī)與電廠內(nèi)各發(fā)電機(jī)組、升降壓部分、勵(lì)磁控制單元等機(jī)電控制部分連接的RS232、RS422、RS485等工業(yè)控制信號(hào)傳輸線的兩端應(yīng)安裝相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及接口的信號(hào)浪涌保護(hù)器。根據(jù)線路的不同可直接安裝于線路上或設(shè)備接口上，并盡可能地靠近被保護(hù)的設(shè)備。PLC部分：PLC系統(tǒng)宜采用兩道瞬態(tài)過(guò)電壓保護(hù)；第一道為電源線進(jìn)線外裝設(shè)備常用的電源浪涌保護(hù)器，主要用于泄放沿線進(jìn)入的大幅值電流，為減少殘壓，保護(hù)器的接線應(yīng)力求短接，接在進(jìn)線箱相線和PE母線之間；第二道過(guò)電壓保護(hù)是在PLC設(shè)備的電源回路末端配電箱及通信接口外裝設(shè)浪涌保護(hù)器，將雷電的殘壓和由通信網(wǎng)絡(luò)可能感應(yīng)出的雷電流消除。系統(tǒng)設(shè)備還必須可靠地接地，一般建筑物要做到保護(hù)性接地，信號(hào)也要功能性接地，而現(xiàn)在國(guó)際上提出等電位連接和共用接地系統(tǒng)只用一個(gè)接地，即建筑物接地。它將分開(kāi)的導(dǎo)電裝置各部分用電位連接導(dǎo)體或浪涌保護(hù)器做等電位連接，以減少建筑物的金屬構(gòu)件與設(shè)備之間由雷電流產(chǎn)生的電位差，從而達(dá)到避雷的目的。避雷針部分：在廠內(nèi)保護(hù)廠區(qū)設(shè)備的避雷塔上安裝限流型避雷針，以衰減雷擊泄放電流時(shí)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)強(qiáng)度，達(dá)到減小設(shè)備及線路感應(yīng)過(guò)電壓的目的。接地部分：發(fā)電廠對(duì)接地的要求十分嚴(yán)格，為達(dá)到阻值符合要求并長(zhǎng)期保持穩(wěn)定、避免頻繁地進(jìn)行維護(hù)影響正常的發(fā)、供電工作的目的，同時(shí)由于發(fā)電廠的接地裝置的等效面積都較大，可有選擇地使用一定數(shù)量的銅包鋼接地極或離子接地單元替代垂直接地體，與傳統(tǒng)接地裝置結(jié)合，經(jīng)濟(jì)合理地解決發(fā)電廠的接地問(wèn)題。參照標(biāo)準(zhǔn)IEC60364-4-431977過(guò)電流保護(hù)IEC60364-4-4731977過(guò)電流保護(hù)措施IEC60364-5-5341997過(guò)電壓保護(hù)器件IEC605361976按照電壓保護(hù)劃分電氣和電子設(shè)備等級(jí)IEC60536-1992防止電擊保護(hù)導(dǎo)則（已等效為國(guó)標(biāo)：GB/T12501.2-1997）IEC1000-4-4電氣瞬態(tài)過(guò)程的防護(hù)試驗(yàn)方法IEC1000-4-5浪涌防護(hù)試驗(yàn)方法IEC61312-31996.10第3