導(dǎo)語：水利工程電氣自動化系統(tǒng)探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：為優(yōu)化水利工程電氣自動化系統(tǒng)，避免其受到電壓和電流影響而發(fā)生雷擊現(xiàn)象，降低故障幾率，提出了屏蔽與等電位的防雷措施，配電部分的防雷措施，信號系統(tǒng)與天線反饋部分的防雷措施，計算機(jī)系統(tǒng)和構(gòu)筑物的防雷措施，采取科學(xué)有效的方法，消除安全隱患，保障控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，實現(xiàn)水利系統(tǒng)的自動化和智能化發(fā)展，為水利工程電氣自動化系統(tǒng)防雷建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：水利工程；電氣自動化；防雷措施

電氣自動化系統(tǒng)在促進(jìn)水利工程安全運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用，在看到其作用的同時，也要對其存在的安全隱患進(jìn)行深入分析，制定科學(xué)有效的措施，解決其中的問題。1960年以前，我國電力系統(tǒng)的單機(jī)容量不超過10萬千瓦，總?cè)萘吭趲装偃f千瓦左右。19601970年，電力系統(tǒng)規(guī)模已經(jīng)發(fā)展到幾千萬千瓦，單機(jī)容量已超過幾十萬千瓦，并形成各個區(qū)域間的聯(lián)網(wǎng)，其在系統(tǒng)穩(wěn)定、綜合自動化和經(jīng)濟(jì)調(diào)度方面提出了新的需求。19801990年，20萬kW以上的大型火力發(fā)電機(jī)組開始采用實時安全監(jiān)控和自動起停全過程閉環(huán)控制，在電網(wǎng)監(jiān)測中應(yīng)用了功能齊全的整套計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，實時監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）可實時監(jiān)測電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，電廠綜合自動化的計算機(jī)監(jiān)控、大壩監(jiān)測和水力發(fā)電站的水庫調(diào)度開始得到推廣。電氣自動化系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)等組成，這些組成系統(tǒng)極易受到電壓和電流的影響，容易發(fā)生雷擊現(xiàn)象。故此，對水利工程電氣自動化系統(tǒng)的防雷措施進(jìn)行深入研究，具有重要意義。

1屏蔽與等電位的防雷措施

屏蔽電纜是屏蔽與等電位防雷中常用的材料，為了最大限度發(fā)揮此材料的性能，控制室地面需要鋪設(shè)紫銅排，形成一個閉環(huán)、接地的匯流母排。遙控是把監(jiān)控中心的調(diào)節(jié)和控制信號輸送到位于電站的接收端，并對控制對象實施控制過程。遙信是把電站的開關(guān)量輸送到監(jiān)測中心的接收端，對開關(guān)量數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的過程。遙測是把電站的模擬量通過變換輸送到位于監(jiān)測中心的接收端，對模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的過程。遠(yuǎn)動裝置主要由存儲程序式邏輯裝置和布線邏輯式遠(yuǎn)動裝置組成，前者是一種利用計算機(jī)語言邏輯的遠(yuǎn)動裝置，后者是以固定接線方式及硬件邏輯電路實現(xiàn)遠(yuǎn)動裝置功能。配電箱外殼、電源接地線需要與匯流母排連接起來，連接過程中使用的銅芯線要控制在4～10mm2。

2配電部分的防雷措施

配電線路是整個自動化系統(tǒng)的重要組成部分。目前，對于配電部分的防雷主要是通過瞬態(tài)過電壓保護(hù)器實現(xiàn)的，這種防雷措施也被稱為三級浪涌電壓保護(hù)器。實踐表明，這種防雷措施具有很強(qiáng)的效果。瞬態(tài)過電壓保護(hù)器的三級保護(hù)依次為：一是第一級，分布于配電線路進(jìn)線柜斷路器后方，這些線路具有良好的強(qiáng)電壓泄放功能，這種保護(hù)器還具有很強(qiáng)的雷通量，可對不同的負(fù)載實現(xiàn)分流目的，電壓比啟動電壓高2􀆰5倍［1］。二是與第一級一樣采用對地并聯(lián)方式，通過對地并聯(lián)，有效將第一級殘壓及其他電器設(shè)備產(chǎn)生的電壓分流出去，預(yù)防電磁設(shè)備損壞。三是采用對地并聯(lián)方式，實現(xiàn)釋放殘壓、抗過壓干擾保護(hù)的目的。除此之外，在具體配電防雷中，可以通過壓敏電阻或瞬態(tài)電壓抑制器等方式，構(gòu)建有效的防雷體系，實現(xiàn)多層次的削弱作用。

3信號系統(tǒng)與天線反饋部分的防雷措施

目前，水利工程自動化系統(tǒng)信號線通常采用特制的屏蔽線，鋪設(shè)采用穿管方式。需要注意的是，盡管管道過電時的電壓在1～2kV，處于安全范圍內(nèi)，但是如果雷電對計算機(jī)通信端口造成損害，此時的電壓值就會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電壓安全標(biāo)準(zhǔn)，對整個自動化系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害。在進(jìn)行信號系統(tǒng)與天線反饋部分防雷時，電力技術(shù)人員要始終以計算機(jī)通信交換過程中的實時頻率作為防雷依據(jù)，選擇合理有效的避雷器。專用信號避雷器是信號系統(tǒng)與天線反饋部分防雷措施中最為常用的避雷器，其三級浪涌保護(hù)器可以實現(xiàn)電流排放目的，能夠保證本身輸出的電流處于安全范圍內(nèi)。天線反饋部分采用三級浪涌保護(hù)器，可以對雷電波形成分流作用，對有用信號和雷電流進(jìn)行分離，快速實現(xiàn)雷電流的地下排出。

4其他部分的防雷措施

在電氣自動化系統(tǒng)防雷過程中，要始終明確和貫徹防雷的基本原則，要將雷電產(chǎn)生的電流安全引入到地下，保證整個自動化系統(tǒng)的安全性。防雷工作的關(guān)鍵是接地，其他部分防雷主要是指計算機(jī)系統(tǒng)和構(gòu)筑物。計算機(jī)系統(tǒng)防雷措施。計算機(jī)用電系統(tǒng)較為復(fù)雜，節(jié)電系統(tǒng)較多，其主要有以下幾種：a．工作接地。通常情況下，電阻不大于4Ω；b．安全保護(hù)接地。電阻不大于4Ω；c．直流工作接地。信號屏蔽接地電阻與邏輯接地電阻均不大于2Ω；d．若上述情況沒有被明確區(qū)分，則可以選用聯(lián)合接地方式，并保證接地電阻小于2Ω［2］。構(gòu)筑物防雷措施。構(gòu)筑物防雷需要關(guān)注的因素較多，常用的防雷措施主要有消雷器、避雷針和避雷帶。在進(jìn)行計算機(jī)系統(tǒng)和構(gòu)筑物防雷工作時，要分開設(shè)置三大接地網(wǎng)。一方面是因為在修建建筑物時，可能沒有對弱點設(shè)備進(jìn)行充分考量，導(dǎo)致后期使用過程中極易出現(xiàn)雷電反應(yīng)，設(shè)備會出現(xiàn)諸多安全隱患，因而需要分開設(shè)置；另一方面，用電情況復(fù)雜時，電流會發(fā)生變化，此時如果采用聯(lián)合接地方式，不但無法實現(xiàn)防雷目的，還會造成反擊結(jié)果［3－6］。

5結(jié)語

電氣自動化系統(tǒng)促進(jìn)了水利工程的發(fā)展，其自動化和智能化發(fā)展趨勢使水利工程運(yùn)行更加快捷有效。但是，設(shè)備愈加智能和自動，其發(fā)生故障的幾率也就愈大。通過分析幾種不同情況下的防雷情況，提出具有針對性的防雷措施［7－8］，為水利工程電氣自動化系統(tǒng)防雷建設(shè)提供參考。

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作者：焦丹丹 王陽 那宏壯 李大尉 單位：黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院