對(duì)空分裝置低壓系統(tǒng)雷擊線路故障的分析

摘要：雷電災(zāi)害是一種不可抗拒的自然性災(zāi)害，也是最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失。空分裝置也不例外，每年都會(huì)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(jì)損失。雷電災(zāi)害雖然是不可避免的自然災(zāi)害，但采取與不采取措施以及措施科學(xué)與否，其后果大不相同。空分裝置系統(tǒng)通過(guò)一系列科學(xué)有效的防雷措施，能使整個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，給用戶帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的效果。

關(guān)鍵詞：空分裝置 低壓系統(tǒng) 雷擊線路故障 分析

中圖分類號(hào)：TQ05 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）01（a）-0000-00

1、概 述

空分裝置廣泛應(yīng)用于鋼鐵、冶金、石油化工、煤化工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)中，隨著成套空分裝置國(guó)產(chǎn)化程度的提高，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。由于空分裝置具有大型化、生產(chǎn)過(guò)程高度的連續(xù)性、工藝過(guò)程和輔助系統(tǒng)龐大復(fù)雜、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，所以空分系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。低壓系統(tǒng)防雷在空分系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行中顯的尤為重要。

2、防雷原理

2.1針對(duì)雷電的特點(diǎn)及浪涌過(guò)電壓對(duì)二次系統(tǒng)設(shè)備的侵入途徑，結(jié)合空分系統(tǒng)設(shè)備的性能參數(shù)和防雷安全要求，綜合運(yùn)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(shù)，建立完整可靠的防雷安全網(wǎng)絡(luò)，分流浪涌電流、抑制瞬態(tài)過(guò)電壓、隔離電磁干擾，從而達(dá)到防雷安全的目的。

2.2根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等級(jí)，進(jìn)行分級(jí)防雷：

第一級(jí)防雷：在低壓進(jìn)線處安裝一級(jí)浪涌保護(hù)器，通過(guò)大通流容量的浪涌保護(hù)器，將大部分的浪涌能量泄入大地。

第二級(jí)防雷：在各個(gè)饋線柜處安裝二級(jí)浪涌保護(hù)器進(jìn)一步泄放雷電能量的同時(shí)，大幅度降低過(guò)電壓幅值。

第三級(jí)防雷：在精密設(shè)備前端加裝三級(jí)浪涌保護(hù)器，對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行精細(xì)防護(hù)，以保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行。

通過(guò)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(shè)備的正常運(yùn)行。但是在實(shí)際情況下，一些企業(yè)空分裝置每年還會(huì)因雷擊造成低壓線路故障，進(jìn)而造成整個(gè)空分系統(tǒng)停車，給企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。那么到底是什么原因造成的呢，下面通過(guò)某化工企業(yè)空分系統(tǒng)低壓線路故障情況來(lái)分析與探討：

2.3線路故障情況分析表

從上述的統(tǒng)計(jì)表可見(jiàn)，雷擊線路故障達(dá)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(duì)雷擊影響故障高這一問(wèn)題進(jìn)行具體分析，對(duì)造成這一結(jié)果的各種原因進(jìn)行了討論，確定因素如下：

雷電天氣人員操作不當(dāng)；技術(shù)管理不到位；老化及失效的SPD未及時(shí)更換；受損設(shè)備本身質(zhì)量問(wèn)題；使用的SPD產(chǎn)品質(zhì)量不合格；SPD安裝工藝不規(guī)范；接地電阻不達(dá)標(biāo)；雷暴日偏多；用電環(huán)境復(fù)雜，操作過(guò)電壓多等等。綜上分析，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(dá)標(biāo) ；所使用的SPD質(zhì)量差、數(shù)量少，且安裝位置不合理?，F(xiàn)場(chǎng)圖片如下：

針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行對(duì)策實(shí)施：

實(shí)施一：改進(jìn)接地引下線

SPD安裝處接地引下線安裝不規(guī)范，導(dǎo)電性差。針對(duì)該問(wèn)題征求了該企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人的意見(jiàn)，經(jīng)過(guò)我們前往現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，認(rèn)真分析討論，進(jìn)行了改進(jìn)方案施工。改進(jìn)原則：所有SPD的接地端子應(yīng)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(shí)施二：整改接地電阻值

施工單位責(zé)任心不強(qiáng)、偷工減料，接地極安裝不夠，加之當(dāng)?shù)赝寥离娮杪矢?，接地電阻?jīng)常發(fā)生達(dá)不到要求的現(xiàn)狀。經(jīng)過(guò)接地電阻整改工作，通過(guò)討論發(fā)現(xiàn)采用延長(zhǎng)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(shí)施三：更換劣質(zhì)產(chǎn)品，并在相關(guān)位置加裝SPD

劣質(zhì)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(diǎn)。針對(duì)此情況，在其整個(gè)廠區(qū)的劣質(zhì)以及老化失效SPD進(jìn)行更換，并在相應(yīng)位置加裝浪涌保護(hù)器以達(dá)到防護(hù)效果。

3.結(jié)語(yǔ)：

通過(guò)上述措施的實(shí)施，可以達(dá)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(dá)到設(shè)計(jì)要求，要求所有SPD接地線均小于0.5m或采用凱文式接法，達(dá)標(biāo)率為100%

2、測(cè)量所有整改處的接地電阻值，要求目標(biāo)值為4Ω，達(dá)標(biāo)率為100%。

3、更換了廠區(qū)所有的劣質(zhì)以及老化SPD，并且在相關(guān)位置加裝合格SPD，要求對(duì)感應(yīng)雷的防護(hù)率達(dá)95%以上。

4、經(jīng)過(guò)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(yùn)行狀況良好，給用戶帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]李杰，王世盛.空分設(shè)備防雷措施[J].河南科技，2014（06）下.

[2]GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》[S].

[3]GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》[S].

作者簡(jiǎn)介：李慶祥，男，2012年6月畢業(yè)于河南理工大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)任職于河南能源開(kāi)封空分集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院從事電氣控制設(shè)計(jì)工作。