变电站论文微机装置论文：变电站微机装置的防雷保护摘要本文分析了变电站遭雷害的影响以及变电站微机装置遭雷害的原因。通过对现有的避雷器件进行比较分析，提出了变电站微机装置的防雷设计。关键词变电站；微机装置；防雷变电站作为为国民提供电力和输送电力的枢纽，具有极其重要的地位。早期的测控设备为电磁式，诸如线圈、真空管等，这些传统元件对于突波干扰是有一定的免疫力的，但是，随着这些传统元件被基于集成电路等更先进的元器件及设备所代替时，特别是随着计算机网络技术的发展，保护这些智能设备免遭系统瞬态干扰的影响就变得更加重要。本文分析了变电站微机装置遭雷害的影响和原因，并提出了变电站微机装置的防雷设计，为变电站危机装置的防雷保护提供了理论基础。1变电站遭雷害的影响变电站遭雷害会产生巨大的影响：一是当雷落到通信设施附近的场所时，就会产生一个强电磁场，就会在通信线路上感应一个非常高的感应电压，通过调度远动系统的rtu设备和信号采集的二次电缆侵入，以很高的电压直接加到远动系统的信号和传送端上，造成通信装置误动作，以及接收和发送端模块烧坏；二是雷电波通常是通过变电站临近的线路侵入母线，再经过站用变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合，侵入低压出线。由于雷电波的电压、能量极高，且避雷器等设备技术上的局限性，虽然绝大部分的雷电能量都能在到达设备之前得以消除，但雷电波仍可能以幅值相对很高，作用时间很短的低能量尖峰脉冲的形式，通过站用变压器的低压出线，加到变电站内所有的220v交流回路中。因此存在低能量尖峰脉冲的220v交流就会损坏变电站的微机相关器件，导致变电站智能控制系统损坏。2变电站微机装置遭雷害的原因由于遭雷害时大容量电池组吸收尖峰脉冲的作用，和整流回路的平波作用，加到保护装置上的脉冲电压大大降低。再加上常规的电磁式保护装置的元器件多为单元件的电阻、电容和电感线圈等，耐热容量大，对尖锋脉冲的耐受能力也比较强，所以能安全度过低能量、高电压的冲击暂态过程。但对于使用超大规模集成电路，运行电压只有数伏，信号电流仅为ma级的微机装置来说，就不一定能经受得住。造成微机装置损坏而常规保护装置却能安全运行的关键原因。在电源方面：调度的远动载波系统多由独立的小容量ups供电，而这些ups最多的是使用压敏电阻保护。在防雷和限幅能力都比较有限，保护ups本身尚且不够，更不用说保护后接的电子设备了。在信号端方面：当出线比较长，且没采用屏蔽电缆，厂站端也没装设任何防雷设备时，变电站和沿线附件落雷都很容易在电缆中感应出很高的雷电压并通过电缆直接加到设备上，造成设备的击穿损坏。以上的几个方面导致变电站微机装置很容易遭雷害。3变电站微机装置的防雷设计由于变电站微机装置被雷击中会造成很大的损失，因此设计变电站微机装置的防雷装置非常必要，首先分析一下常见的避雷器件：1）气体放电管由封装在小玻璃管或陶瓷管中相隔一定距离的两个电极组成。其电气性能基本上取决于气体种类、气体压力以及电极距离。如果发生电压冲击，电极间会产生某种电弧，电离气体放电的路径是由高阻抗转向低阻抗。气体放电管属于开关型保护元件，主要利用放电管两金属极间的气体放电实现保护。2）压敏电阻或金属氧化膜压敏电阻允许标志在其上的最大正弦交流工作电压通过。任何高于这一标志电压值的电压会被安全的转换，受到瞬态高能量冲击时，它能以10-9s量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率。压敏电阻可用于中等较高的电压冲击场合。3）tvs管与普通齐纳二极管（稳压管）的工作原理类似。如果高于标志在其上的击穿电压，二极管就会导通。与齐纳管相比，tvs管有更高的电流导通能力。tvs管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12~10-6s量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受浪涌脉冲的损坏。4）半导体放电管的工作状态如同一个开关。在断开状态下，其漏电流idrm极小（<5ma），不会影响与其并联的被保护电路的正常工作。当瞬间过电压超过其断态峰值电压vdrm时，产生瞬间雪崩效应。一旦瞬间电流超过开关电流is，其电压即降为导通电压vt（<5v），大量的瞬间浪涌电流就此傍路，因而保护了并联的敏感电子线路。从以上分析可见：半导体放电管和tvs管反应速度快，时间为10-12s级；压敏电阻和气体放电管的反应