摘要:雷電災害是一種不可抗拒的自然性災害,也是最嚴重的自然災害之一,造成人員傷亡、財產(chǎn)損失??辗盅b置也不例外,每年都會發(fā)生因雷擊線路故障造成空分裝置停車,給用戶造成巨大經(jīng)濟損失。雷電災害雖然是不可避免的自然災害,但采取與不采取措施以及措施科學與否,其后果大不相同??辗盅b置系統(tǒng)通過一系列科學有效的防雷措施,能使整個系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行,給用戶帶來實實在在的效果。
關鍵詞:空分裝置 低壓系統(tǒng) 雷擊線路故障 分析
中圖分類號:TQ05 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)01(a)-0000-00
1、概 述
空分裝置廣泛應用于鋼鐵、冶金、石油化工、煤化工等國民經(jīng)濟重要行業(yè)中,隨著成套空分裝置國產(chǎn)化程度的提高,對我國經(jīng)濟發(fā)展做出了重大貢獻。由于空分裝置具有大型化、生產(chǎn)過程高度的連續(xù)性、工藝過程和輔助系統(tǒng)龐大復雜、生產(chǎn)過程自動化程度高等特點,所以空分系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行至關重要。低壓系統(tǒng)防雷在空分系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行中顯的尤為重要。
2、防雷原理
2.1針對雷電的特點及浪涌過電壓對二次系統(tǒng)設備的侵入途徑,結合空分系統(tǒng)設備的性能參數(shù)和防雷安全要求,綜合運用接閃、分流、屏蔽、等電位連接、合理布線、接地等成熟的防雷技術,建立完整可靠的防雷安全網(wǎng)絡,分流浪涌電流、抑制瞬態(tài)過電壓、隔離電磁干擾,從而達到防雷安全的目的。
2.2根據(jù)被保護設備的耐壓等級,進行分級防雷:
第一級防雷:在低壓進線處安裝一級浪涌保護器,通過大通流容量的浪涌保護器,將大部分的浪涌能量泄入大地。
第二級防雷:在各個饋線柜處安裝二級浪涌保護器進一步泄放雷電能量的同時,大幅度降低過電壓幅值。
第三級防雷:在精密設備前端加裝三級浪涌保護器,對各個設備進行精細防護,以保護設備的正常運行。
通過以上的防雷措施,通常情況下可以保證空分系統(tǒng)各用電設備的正常運行。但是在實際情況下,一些企業(yè)空分裝置每年還會因雷擊造成低壓線路故障,進而造成整個空分系統(tǒng)停車,給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟損失。那么到底是什么原因造成的呢,下面通過某化工企業(yè)空分系統(tǒng)低壓線路故障情況來分析與探討:
2.3線路故障情況分析表
從上述的統(tǒng)計表可見,雷擊線路故障達41次,占到總故障率的51.3%,是造成線路故障的主要原因。針對雷擊影響故障高這一問題進行具體分析,對造成這一結果的各種原因進行了討論,確定因素如下:
雷電天氣人員操作不當;技術管理不到位;老化及失效的SPD未及時更換;受損設備本身質量問題;使用的SPD產(chǎn)品質量不合格;SPD安裝工藝不規(guī)范;接地電阻不達標;雷暴日偏多;用電環(huán)境復雜,操作過電壓多等等。綜上分析,根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定了三條主要原因:SPD處接地引下線安裝不規(guī)范;接地電阻不達標 ;所使用的SPD質量差、數(shù)量少,且安裝位置不合理。現(xiàn)場圖片如下:
針對以上問題進行對策實施:
實施一:改進接地引下線
SPD安裝處接地引下線安裝不規(guī)范,導電性差。針對該問題征求了該企業(yè)相關負責人的意見,經(jīng)過我們前往現(xiàn)場調研,認真分析討論,進行了改進方案施工。改進原則:所有SPD的接地端子應以最短的引線連接到接地母排上,部分特殊情況,則采用凱文式接線。
實施二:整改接地電阻值
施工單位責任心不強、偷工減料,接地極安裝不夠,加之當?shù)赝寥离娮杪矢?,接地電阻?jīng)常發(fā)生達不到要求的現(xiàn)狀。經(jīng)過接地電阻整改工作,通過討論發(fā)現(xiàn)采用延長接地線、增加接地極、添加降阻劑等方法可有效降低接地電阻。
實施三:更換劣質產(chǎn)品,并在相關位置加裝SPD
劣質的SPD,其產(chǎn)品老化快、殘壓高、性能差;老化失效的SPD,則需要盡快更換,以免其成為故障點。針對此情況,在其整個廠區(qū)的劣質以及老化失效SPD進行更換,并在相應位置加裝浪涌保護器以達到防護效果。
3.結語:
通過上述措施的實施,可以達到以下效果。
1、規(guī)范了廠區(qū)所有引下線的安裝,使其皆達到設計要求,要求所有SPD接地線均小于0.5m或采用凱文式接法,達標率為100%
2、測量所有整改處的接地電阻值,要求目標值為4Ω,達標率為100%。
3、更換了廠區(qū)所有的劣質以及老化SPD,并且在相關位置加裝合格SPD,要求對感應雷的防護率達95%以上。
4、經(jīng)過改造后空分系統(tǒng)低壓線路故障率明顯減少,空分系統(tǒng)整體運行狀況良好,給用戶帶來了明顯的經(jīng)濟效益。
參考文獻:
[1]李杰,王世盛.空分設備防雷措施[J].河南科技,2014(06)下.
[2]GB50057-2010《建筑物防雷設計規(guī)范》[S].
[3]GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》[S].
作者簡介:李慶祥,男,2012年6月畢業(yè)于河南理工大學電氣工程及其自動化專業(yè),現(xiàn)任職于河南能源開封空分集團設計研究院從事電氣控制設計工作。