110kV变电站防雷改造专题方案.docx

IlokV变电站二次设备防雷改造设计方案1、电力变电站调度自动化系统防雷现状错误!未定义书签。1. 1雷电灾害概述错误!未定义书签。1.2电力调度系统防护现状错误!未定义书签。1.3远动（综自）系统受雷电损坏的因素分析错误!未定义书签。2、设计阐明错误!未定义书签。2. 1项目的提出错误!未定义书签。2. 2设计原则错误!未定义书签。2. 3设计根据错误!未定义书签。2. 4建筑物防雷和建筑物电子信息系统防雷分类错误!未定义书签。3、雷击的分类和危害错误!未定义书签。3.1电力线是雷电入侵的重要渠道错误!未定义书签。3. 2建筑物内感应雷害错误!未定义书签。3. 3雷电作用下的网络雷害错误!未定义书签。4. IlOkV田皈街变电站主控室二次设备现场勘测与防护错误!未定义书签。4.1 IlOkV田哌街变电站主控室设备现状错误!未定义书签。4.2 IlOkV田皈街变电站主控室设备防雷设计方案错误!未定义书签。5、项目预算错误!未定义书签。6、方案实行三大措施错误!未定义书签。6.1工作准备错误!未定义书签。错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签6.2工作规定6.3三大措施.7、售后服务承诺1、电力变电站调度自动化系统防雷现状1.1 雷电灾害概述雷电灾害是“联合国国际减灾十年”发布日勺最严重日勺十种自然灾害之一。最新记录资料表白，雷电导致的损失已经上升到自然灾害的第三位。美国排名前100O名的公司，平均每个公司每年因雷击损失20万美元，国内每年因雷击导致的人员伤亡近万人，雷击导致的财产损失估计在50100亿元左右。XXX省目前广西平均年雷暴日近90天，频繁限度在全国列第二位，但由于现代化限度较高，雷击损失列全国第一位。1.2 电力调度系统防护现状长期以来，供电部门设备防雷都是以避免雷电浪涌沿输电线路感应引起问题为主，人们普遍觉得只要按照国家的建筑物防雷设计规范做好变电站的防雷措施，如安装好变电站的防雷装置（避雷针、引下线、接地装置和均压环等），变电站内外日勺所有防雷工作就“万事大吉”了。但随着变电站自动化限度日勺提高，自动化系统的电子化、集成化、智能化特别是数字网络技术日勺发展，使得这些对浪涌较为敏感日勺电路雷电承受能力进一步下降。当雷电击中变电站的避雷针时，避雷针引下线就承当起了使雷击入侵电流入地释放的作用，在雷击电流迅速的由引下线导入大地时，瞬时间内在引下线上自上而下的产生了强力的变化磁场，处在这个强力变化磁场作用范畴内的所有用电器、信号、电源及它们的传播线路都因相对地切割了这个强力变化磁场日勺磁力线而产生出感应高压，进而在与地线的低电位之间产生电压差，从而迅速将用电设备击毁。这使得原先得到避雷针保护日勺变电站、大楼，今天并不能对建筑物内的人和设备进行有效的保护。雷电和浪涌过电压成为电子时代的一大公害。1.3远动（综自）系统受雷电损坏的因素分析变电站均有比较完善的防雷系统，因而雷电直击击中控制室内自动化设备的也许性不大。但是，变电站内集中了计算机、GPS对时设备、交直流逆变电源以及网络设备等构成日勺自动化系统，内部连接线路纵横交错、非常复杂，当雷击附近大地、架空线路和空中雷雨云放电时直接形成日勺，或者由于静电及电磁感应形成日勺冲击过电压，就也许通过与之相连的电源线路、信号线路或接地系统，穿过多种接口，以传导、耦合、辐射等形式，侵入自动化系统并酿成严重的干扰或事故。1.2.1 电源线引入雷电雷电引起的瞬时高电压，如果不加遏制，直接由电源线引入自动化系统，会影响其电源模块正常工作，使各功能模块的工作电压升高而导致工作不正常，严重时甚至会损坏模块，烧坏元器件。1.3.2通信线引入雷电由雷电引起通信线两端设备之间电位差直接作用于相对脆弱日勺串行通信口，会损坏自动化系统及与其通信的设备的串行口，严重时会损坏整个功能板。1.3.3二次电缆引入雷电直接与一次设备相连的二次连接电缆感生时感应过电压作用于自动化设备的各隔离板，击穿隔离板输入隔离器件，导致装置板件损坏。1.3.4接地不规范由于接地不规范，不同接地点之间遭雷电侵入时易形成较高的电位差，产生日勺电磁干扰会影响自动化系统的运营，损坏装置模板；同步，雷电引起的地电位升高，亦通过设备日勺接地线引入自动化系统，此过电压同样会损坏多种功能模板。每年68月份的雷雨季节，变电站都发生多次雷电损坏自动化系统设备、中断自动化系统运营日勺事故，不仅导致较大日勺直接和间接经济损失，还给自动化维护工作带来很大的麻烦。因此，只有较好地解决变电站自动化系统防雷击损坏问题，才干保证电网的安全运营。2、设计阐明目前多种先进的卫星通信、保护监控、计算机系统和测量等电子设备产品更加广泛地应用于国内电力行业中，特别在电力变电站这样设备高度集中日勺地方，具有大量的微电子仪器设备，这些设备大大提高了国内电力行业整体的自动化水平，对国计民生有着至关重要的意义。但另一方面，这些微电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低，过电压耐受能力差等致命弱点，一旦遭受雷击过压的冲击，轻则导致这些电子系统的运营中断，设备永久性损坏，更重要的是这些系统所承负日勺那些须实时运营日勺后续工作的中断和瘫痪，所导致的不可估计的直接与间接时影响和巨大经济损失，特别对于电力变电系统此类国家重要枢纽，更为重要。为此，我们觉得对核心日勺系统和设备进行防雷害和过电压保护，不仅是必要日勺，并且是必须实行的。2.1 项目的提出通过在IlOkV田顺街变电站主控室现场实地考察，针对变电站二次设备近年的运营及在雷电季节性的安全隐患存在的问题、对防雷与防雷电电磁脉冲危害，建议采用“防雷加固、地线优化”对策。重要涉及如下几种方面： 重点解决二次系统交流380V/220V电源保护； 重点解决二次系统直流220V电源保护； 重点解决二次系统数据传播I/O端口保护； 重点解决通信系统模拟线路端口保护； 重点解决自动化系统GPS端口保护；为使电力调度通信设备运营安全，有效的减少感应雷电与雷电电磁脉冲危害。使调度中心终端设备保持全天侯工作，对雷电灾害这种突发事件发生可监测、有预案和应急措施，防雷加固合理得当，减少由雷电引起的危害，保证人身生命和财产的安全。通过我公司设计、安装防雷装置的通信设备运营将更安全、更可靠。同步我们感谢供电局各位领导所予以我们的指引和展示我们自己实力日勺机会，我们将竭诚日勺根据防护现场日勺实际基本环境状况，及拟进行保护的工艺设备状况日勺规定，本着“经济、实用、高原则、高起点、高可靠性”的原则，为贵处做出初步设计方案，供各位领导和工程师评审。2.2 设计原则由于雷电防护是一种多学科的系统工程，防雷工程的系统设计、电涌保护器选型、安装、维护对所保护日勺设备关系重大，对业务正常运营具有非常重要的作用。因此，防雷保护系统设计应具有先进性、可靠性、易维护性和经济合理性。防雷工程设计及保护器件的选择应遵从如下的原则：1）客户利益原则无论防护工程的大小，防护设备数量选用多少都应以顾客的对安全盼望值为原则，以顾客需求为宗旨。本着务实，实用有效的思想，以科学严谨的态度，充足考虑顾客设备日勺可扩展性，通过互相间深层次的技术交流和沟通，达到目的的一致性，使其双赢。2）安全、可靠性原则防雷工程的设计应一方面考虑的问题就是科学性、合理性、安全性和可靠性。在防雷工程的设计中防护产品应是成熟可靠的产品。变电站远动控制（综合自动化）设备是电力调度与电网控制的核心设备，对人民生活与生产息息有关，任何时刻的系统故障均有也许给顾客带来不可估计的损失，以及有关的社会影响。这就规定系统具有高度的可靠性。如何提高系统可靠性是防雷工程师必须关注日勺首要问题。因此，防雷产品满足如下规定：a.满足系统正常运营，系统传播无损耗和衰减，不浮现“乱套”或“暂乱套”；b.满足在规定的技术条件下的防感应雷、防浪涌过电压的冲击，且能自动复位；c.防护器件失效或损坏时，产品具有声光报警或遥讯接口、自动脱扣装置;d.防护器件失效或损坏时，可在线热维护（热插拔），故障解决不必停机;3）先进性原则采用当今国内、国际上最先进和成熟的工业设计技术，使系统可以最大限度地适应此后技术发展变化和业务发展变化的需要。从国家电力及电力通信发展来看，系统总体设计日勺先进性原则，重要体目前如下几种方面：防雷系统的设计考虑电力系统的基本设施及装备特点，对高压输变电网、电力调度控制网和电力通信网开放日勺体系构造中日勺强电设备、弱电设备的安全接地系统的兼容性和协调性；防护设计中的梯度性；采用产品技术应当是有效的，可扩大的，能满足此后日益扩大的需要。4）实用性原则本着安全最大化原则，配备防雷保护系统的投入与安全的盼望值成正比，投入所带来日勺经济效益是明显日勺，能减少每年日勺运营维护费用、提高和延长设备工作时间、避免雷电灾害或重大事故导致的重大经济损失，为顾客的系统设备增值,有效的保护顾客了的投资，保证整个系统日勺对日勺运营；实用性就是可以最大限度地满足顾客日勺需要，从实际应用的角度来看，这个性能更加重要。5）开放性，可扩大、可维护性原则防雷保护技术是不断发展变化的，为了保证顾客日勺投资，所选产品必须满足行业的有关技术原则；符合国家或国际有关原则。这样才干对电力网络的将来发展提供保证。由于系统雷电防护设计是一项系统工程，那么从系统论日勺角度上讲，系统构造越合理，系统的各个部份（要素）之间的有机结合就越合理，互相之间的作用就越协调，从而才干使整个系统在总体上达到最佳的运营状态。2. 3设计根据Q/GD0011122.03-广西电网公司变电站二次系统防雷接地规范SDJ2-92变电所设计技术规程GB/T15153-1994远动设备及系统工作条件环境条件及电源GB/T13729-1992远动终端通用技术条件GB501269-1992电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50057-94（）建筑物防雷设计规范GB50343-建筑物电子信息系统防雷技术规范GB18802.1-低压配电系统用时电涌保护器GB18802.2-电信和信号网络的冲击保护装置G173-计算机信息系统防雷保安器GA267-计算机信息系统防雷电电磁脉冲安全保护规程IEC1024-1：1990建筑防雷IE1312-1：1995雷电电磁脉冲的防护通则2.4建筑物防雷和建筑物电子信息系统防雷分类变电站划为第一类防雷建筑物，建筑物内的远动控制（综合自动化）设备、通信设备防雷应划为A级防雷保护。其防护措施应有：直击雷防护、刑击雷防护、雷电浪涌入侵的防护、雷击电磁脉冲的防护和等电位联接的措施。3、雷击的分类和危害防护雷电灾害工作的第一步就是一方面应确认雷害侵入所保护系统日勺多种途径，在这个基本上，根据系统防雷的科学理论和我们丰富的防雷设计安装经验，采用相应的防护措施，进行有针对性日勺防护，从而达到在雷电入侵时可以保障系统安全运营日勺目的。为此，一方面对于电力变电站的雷电入侵和危害，我们分别从如下几点进行分析：3.1 电力线是雷电入侵的重要渠道 雷电远点袭击电力线国内电力线输电方式是由发电厂通过升压变压器升压后，输电至降压变压器，经降压变压器输出给顾客。由于国内的电压基本波形是每秒50HZ的正弦波形曲线，在电力线上形成每秒50次的交变磁场。如遇雷害发生时，在雷电未击穿大气时，将呈现出高压电场形式。根据电学基本原理，磁场与电场之间是互相共存可逆变化日勺，那么，雷击高压电场通过静电吸取原理，向大地方向运动。雷电一方面击在电力线上，并从电力线日勺负载保护地线入地释放，这样就击穿了设备。在高压线