導語：水利工(gong)程電氣自動(dong)化系統(tong)探討一文來源于網友上傳，不代表(biao)本站觀點，若需(xu)要(yao)原創文章可(ke)咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：為優化水利工程電氣自動化系統，避免其受(shou)到電(dian)壓和(he)電(dian)流影響而發生雷擊現(xian)(xian)象(xiang)，降低(di)故障幾率(lv)，提出了屏蔽與等電(dian)位(wei)的(de)(de)防(fang)(fang)(fang)(fang)雷措(cuo)施(shi)，配電(dian)部分的(de)(de)防(fang)(fang)(fang)(fang)雷措(cuo)施(shi)，信號系(xi)(xi)統(tong)(tong)與天(tian)線反(fan)饋部分的(de)(de)防(fang)(fang)(fang)(fang)雷措(cuo)施(shi)，計(ji)算機(ji)系(xi)(xi)統(tong)(tong)和(he)構筑物的(de)(de)防(fang)(fang)(fang)(fang)雷措(cuo)施(shi)，采取科學有效的(de)(de)方法，消除安全隱(yin)患，保障控制系(xi)(xi)統(tong)(tong)、通信系(xi)(xi)統(tong)(tong)和(he)監測(ce)系(xi)(xi)統(tong)(tong)穩(wen)定運(yun)行，實現(xian)(xian)水利系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)自動(dong)化(hua)和(he)智能化(hua)發展，為水利工(gong)程電(dian)氣自動(dong)化(hua)系(xi)(xi)統(tong)(tong)防(fang)(fang)(fang)(fang)雷建設提供參(can)考。

關鍵詞：水利工程(cheng)；電氣自動化；防雷措(cuo)施

電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)自(zi)動(dong)(dong)(dong)化系(xi)(xi)統(tong)在促(cu)進水利工程(cheng)(cheng)安(an)全(quan)運行中(zhong)發(fa)(fa)揮著(zhu)重要(yao)(yao)作用，在看到(dao)其(qi)作用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時(shi)，也要(yao)(yao)對(dui)其(qi)存在的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)隱患進行深入分析，制(zhi)(zhi)定(ding)科學有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)措施，解決其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。1960年(nian)以(yi)(yi)前，我國電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單機(ji)容(rong)量(liang)(liang)不超過10萬千(qian)(qian)瓦(wa)，總(zong)容(rong)量(liang)(liang)在幾(ji)百(bai)萬千(qian)(qian)瓦(wa)左右。19601970年(nian)，電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)(xi)統(tong)規(gui)模已經發(fa)(fa)展到(dao)幾(ji)千(qian)(qian)萬千(qian)(qian)瓦(wa)，單機(ji)容(rong)量(liang)(liang)已超過幾(ji)十萬千(qian)(qian)瓦(wa)，并形成各個區(qu)域間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聯網，其(qi)在系(xi)(xi)統(tong)穩定(ding)、綜合自(zi)動(dong)(dong)(dong)化和經濟(ji)調度方面提出了新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需求。19801990年(nian)，20萬kW以(yi)(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)型(xing)火(huo)力(li)(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)組開始采用實(shi)時(shi)安(an)全(quan)監控(kong)(kong)和自(zi)動(dong)(dong)(dong)起停全(quan)過程(cheng)(cheng)閉環控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，在電(dian)(dian)(dian)(dian)網監測(ce)中(zhong)應用了功能齊全(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)整套計算機(ji)軟硬件(jian)系(xi)(xi)統(tong)，實(shi)時(shi)監控(kong)(kong)系(xi)(xi)統(tong)（SCADA）可實(shi)時(shi)監測(ce)電(dian)(dian)(dian)(dian)網運行狀態，電(dian)(dian)(dian)(dian)廠綜合自(zi)動(dong)(dong)(dong)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計算機(ji)監控(kong)(kong)、大(da)(da)壩監測(ce)和水力(li)(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)站的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水庫(ku)調度開始得(de)到(dao)推(tui)廣。電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)自(zi)動(dong)(dong)(dong)化系(xi)(xi)統(tong)主要(yao)(yao)由控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)(xi)統(tong)、通信(xin)系(xi)(xi)統(tong)和監測(ce)系(xi)(xi)統(tong)等(deng)組成，這些組成系(xi)(xi)統(tong)極易受(shou)到(dao)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓和電(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，容(rong)易發(fa)(fa)生雷(lei)擊現(xian)象。故此，對(dui)水利工程(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)自(zi)動(dong)(dong)(dong)化系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)防雷(lei)措施進行深入研究，具有(you)重要(yao)(yao)意義。

1屏蔽與等電位的防雷(lei)措施(shi)

屏(ping)蔽電(dian)纜是(shi)(shi)屏(ping)蔽與(yu)等(deng)電(dian)位防雷中(zhong)(zhong)常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)材料，為了最大限度發揮此材料的(de)(de)(de)性能，控(kong)(kong)(kong)制(zhi)室(shi)地面需要鋪設紫銅排，形(xing)成(cheng)一個閉(bi)環、接(jie)(jie)地的(de)(de)(de)匯流(liu)母排。遙(yao)控(kong)(kong)(kong)是(shi)(shi)把監(jian)控(kong)(kong)(kong)中(zhong)(zhong)心的(de)(de)(de)調節和控(kong)(kong)(kong)制(zhi)信(xin)號輸送(song)到位于(yu)(yu)電(dian)站(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)收(shou)端(duan)(duan)，并對控(kong)(kong)(kong)制(zhi)對象實施(shi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)過(guo)(guo)程(cheng)。遙(yao)信(xin)是(shi)(shi)把電(dian)站(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)開關(guan)量輸送(song)到監(jian)測(ce)中(zhong)(zhong)心的(de)(de)(de)接(jie)(jie)收(shou)端(duan)(duan)，對開關(guan)量數據進行顯示(shi)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。遙(yao)測(ce)是(shi)(shi)把電(dian)站(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)模(mo)擬量通過(guo)(guo)變(bian)換輸送(song)到位于(yu)(yu)監(jian)測(ce)中(zhong)(zhong)心的(de)(de)(de)接(jie)(jie)收(shou)端(duan)(duan)，對模(mo)擬量數據進行顯示(shi)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)。遠動(dong)(dong)(dong)裝置主要由存儲程(cheng)序(xu)式邏輯裝置和布(bu)線邏輯式遠動(dong)(dong)(dong)裝置組成(cheng)，前者是(shi)(shi)一種利用(yong)(yong)計算機語(yu)言邏輯的(de)(de)(de)遠動(dong)(dong)(dong)裝置，后者是(shi)(shi)以固定(ding)接(jie)(jie)線方式及硬件邏輯電(dian)路實現遠動(dong)(dong)(dong)裝置功(gong)能。配(pei)電(dian)箱外殼、電(dian)源接(jie)(jie)地線需要與(yu)匯流(liu)母排連(lian)接(jie)(jie)起來，連(lian)接(jie)(jie)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)銅芯(xin)線要控(kong)(kong)(kong)制(zhi)在4～10mm2。

2配電部分的防雷(lei)措施

配(pei)電(dian)(dian)線(xian)路(lu)是(shi)(shi)整(zheng)個自動化系(xi)統的(de)(de)(de)(de)重要組成部(bu)分。目(mu)前，對(dui)于(yu)配(pei)電(dian)(dian)部(bu)分的(de)(de)(de)(de)防(fang)(fang)雷(lei)主要是(shi)(shi)通(tong)(tong)過(guo)(guo)瞬(shun)(shun)態(tai)過(guo)(guo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)保護(hu)器實(shi)(shi)現的(de)(de)(de)(de)，這(zhe)種(zhong)防(fang)(fang)雷(lei)措(cuo)施也被(bei)稱為三(san)級浪涌電(dian)(dian)壓(ya)(ya)保護(hu)器。實(shi)(shi)踐表明，這(zhe)種(zhong)防(fang)(fang)雷(lei)措(cuo)施具(ju)有很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果。瞬(shun)(shun)態(tai)過(guo)(guo)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)保護(hu)器的(de)(de)(de)(de)三(san)級保護(hu)依次為：一是(shi)(shi)第一級，分布(bu)于(yu)配(pei)電(dian)(dian)線(xian)路(lu)進(jin)線(xian)柜(ju)斷(duan)路(lu)器后方(fang)，這(zhe)些線(xian)路(lu)具(ju)有良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)泄放功能(neng)，這(zhe)種(zhong)保護(hu)器還具(ju)有很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)雷(lei)通(tong)(tong)量，可(ke)對(dui)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)負載(zai)實(shi)(shi)現分流目(mu)的(de)(de)(de)(de)，電(dian)(dian)壓(ya)(ya)比(bi)啟(qi)動電(dian)(dian)壓(ya)(ya)高2􀆰5倍(bei)［1］。二是(shi)(shi)與第一級一樣采(cai)用對(dui)地并聯方(fang)式，通(tong)(tong)過(guo)(guo)對(dui)地并聯，有效(xiao)將第一級殘壓(ya)(ya)及(ji)其他電(dian)(dian)器設備產(chan)生的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)分流出(chu)去，預防(fang)(fang)電(dian)(dian)磁設備損壞(huai)。三(san)是(shi)(shi)采(cai)用對(dui)地并聯方(fang)式，實(shi)(shi)現釋(shi)放殘壓(ya)(ya)、抗過(guo)(guo)壓(ya)(ya)干擾(rao)保護(hu)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。除此之外(wai)，在具(ju)體配(pei)電(dian)(dian)防(fang)(fang)雷(lei)中，可(ke)以通(tong)(tong)過(guo)(guo)壓(ya)(ya)敏電(dian)(dian)阻或瞬(shun)(shun)態(tai)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)抑(yi)制器等方(fang)式，構(gou)建有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)防(fang)(fang)雷(lei)體系(xi)，實(shi)(shi)現多層次的(de)(de)(de)(de)削弱作用。

3信號系統與(yu)天線反饋部分的防雷措施

目前，水利工程(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)系(xi)(xi)統(tong)信(xin)(xin)號(hao)線(xian)通常采用(yong)特制的(de)屏蔽線(xian)，鋪(pu)設采用(yong)穿(chuan)管方式。需(xu)要注意(yi)的(de)是，盡管管道過電(dian)時(shi)的(de)電(dian)壓(ya)在1～2kV，處于(yu)安(an)全(quan)范圍(wei)內(nei)，但(dan)是如果雷(lei)(lei)電(dian)對(dui)(dui)(dui)計(ji)算機通信(xin)(xin)端口造成(cheng)(cheng)損害，此時(shi)的(de)電(dian)壓(ya)值就會遠遠大于(yu)電(dian)壓(ya)安(an)全(quan)標(biao)準，對(dui)(dui)(dui)整個自(zi)動(dong)化(hua)系(xi)(xi)統(tong)造成(cheng)(cheng)嚴重(zhong)危害。在進行(xing)信(xin)(xin)號(hao)系(xi)(xi)統(tong)與(yu)天(tian)線(xian)反饋(kui)部分防雷(lei)(lei)時(shi)，電(dian)力技術人員要始(shi)終以(yi)計(ji)算機通信(xin)(xin)交換過程(cheng)中(zhong)的(de)實時(shi)頻率作為防雷(lei)(lei)依據(ju)，選擇合理有效(xiao)的(de)避(bi)雷(lei)(lei)器(qi)。專用(yong)信(xin)(xin)號(hao)避(bi)雷(lei)(lei)器(qi)是信(xin)(xin)號(hao)系(xi)(xi)統(tong)與(yu)天(tian)線(xian)反饋(kui)部分防雷(lei)(lei)措施中(zhong)最為常用(yong)的(de)避(bi)雷(lei)(lei)器(qi)，其三級浪涌(yong)保(bao)護器(qi)可以(yi)實現(xian)電(dian)流(liu)(liu)(liu)排放目的(de)，能(neng)夠保(bao)證本(ben)身輸出的(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)處于(yu)安(an)全(quan)范圍(wei)內(nei)。天(tian)線(xian)反饋(kui)部分采用(yong)三級浪涌(yong)保(bao)護器(qi)，可以(yi)對(dui)(dui)(dui)雷(lei)(lei)電(dian)波形成(cheng)(cheng)分流(liu)(liu)(liu)作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)有用(yong)信(xin)(xin)號(hao)和雷(lei)(lei)電(dian)流(liu)(liu)(liu)進行(xing)分離，快速實現(xian)雷(lei)(lei)電(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)地下排出。

4其他部分(fen)的防(fang)雷措施

在(zai)電(dian)(dian)(dian)氣自動化系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)防(fang)(fang)雷(lei)(lei)過程中，要(yao)(yao)始終明(ming)確和(he)貫徹防(fang)(fang)雷(lei)(lei)的(de)基本(ben)原則(ze)，要(yao)(yao)將雷(lei)(lei)電(dian)(dian)(dian)產生的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)安全(quan)引入到(dao)地(di)(di)(di)下，保證(zheng)整(zheng)個(ge)自動化系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)安全(quan)性(xing)。防(fang)(fang)雷(lei)(lei)工(gong)作(zuo)的(de)關鍵(jian)是接(jie)地(di)(di)(di)，其他部分(fen)(fen)防(fang)(fang)雷(lei)(lei)主要(yao)(yao)是指計(ji)算(suan)(suan)(suan)機(ji)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)和(he)構(gou)筑物。計(ji)算(suan)(suan)(suan)機(ji)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)防(fang)(fang)雷(lei)(lei)措(cuo)施。計(ji)算(suan)(suan)(suan)機(ji)用(yong)電(dian)(dian)(dian)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)較(jiao)(jiao)為復(fu)雜，節電(dian)(dian)(dian)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)較(jiao)(jiao)多(duo)，其主要(yao)(yao)有以下幾種：a．工(gong)作(zuo)接(jie)地(di)(di)(di)。通常情(qing)況(kuang)(kuang)下，電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)不(bu)(bu)(bu)大于(yu)4Ω；b．安全(quan)保護接(jie)地(di)(di)(di)。電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)不(bu)(bu)(bu)大于(yu)4Ω；c．直流(liu)工(gong)作(zuo)接(jie)地(di)(di)(di)。信號屏蔽接(jie)地(di)(di)(di)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)與邏輯(ji)接(jie)地(di)(di)(di)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)均不(bu)(bu)(bu)大于(yu)2Ω；d．若(ruo)上(shang)述情(qing)況(kuang)(kuang)沒(mei)有被(bei)明(ming)確區分(fen)(fen)，則(ze)可以選用(yong)聯(lian)(lian)合接(jie)地(di)(di)(di)方(fang)式，并(bing)保證(zheng)接(jie)地(di)(di)(di)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)小(xiao)于(yu)2Ω［2］。構(gou)筑物防(fang)(fang)雷(lei)(lei)措(cuo)施。構(gou)筑物防(fang)(fang)雷(lei)(lei)需要(yao)(yao)關注的(de)因(yin)素較(jiao)(jiao)多(duo)，常用(yong)的(de)防(fang)(fang)雷(lei)(lei)措(cuo)施主要(yao)(yao)有消雷(lei)(lei)器(qi)、避雷(lei)(lei)針和(he)避雷(lei)(lei)帶。在(zai)進行計(ji)算(suan)(suan)(suan)機(ji)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)和(he)構(gou)筑物防(fang)(fang)雷(lei)(lei)工(gong)作(zuo)時(shi)，要(yao)(yao)分(fen)(fen)開設置三大接(jie)地(di)(di)(di)網。一(yi)方(fang)面是因(yin)為在(zai)修建建筑物時(shi)，可能沒(mei)有對(dui)弱(ruo)點設備進行充(chong)分(fen)(fen)考量，導致后期使用(yong)過程中極易出現雷(lei)(lei)電(dian)(dian)(dian)反(fan)應(ying)，設備會(hui)出現諸多(duo)安全(quan)隱(yin)患，因(yin)而需要(yao)(yao)分(fen)(fen)開設置；另一(yi)方(fang)面，用(yong)電(dian)(dian)(dian)情(qing)況(kuang)(kuang)復(fu)雜時(shi)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)會(hui)發生變化，此時(shi)如果(guo)采用(yong)聯(lian)(lian)合接(jie)地(di)(di)(di)方(fang)式，不(bu)(bu)(bu)但無法實現防(fang)(fang)雷(lei)(lei)目的(de)，還會(hui)造成反(fan)擊結果(guo)［3－6］。

5結語

電氣自(zi)動化系統促進了水利(li)工程的(de)發(fa)展，其自(zi)動化和智能化發(fa)展趨勢使水利(li)工程運行更加快捷有效。但(dan)是，設(she)(she)備愈加智能和自(zi)動，其發(fa)生故(gu)障的(de)幾率也(ye)就愈大(da)。通過(guo)分(fen)析幾種不同(tong)情況下(xia)的(de)防(fang)雷情況，提出具(ju)有針(zhen)對(dui)性的(de)防(fang)雷措施［7－8］，為(wei)水利(li)工程電氣自(zi)動化系統防(fang)雷建設(she)(she)提供參考。

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作者：焦(jiao)丹(dan)丹(dan) 王陽 那宏壯 李(li)大尉 單(dan)位：黑龍江省(sheng)科學(xue)院(yuan)高技術研究(jiu)院(yuan)