山区选矿公司防雷技术探究应用

1、山区选矿公司防雷技术探究应用摘要：在工业化高度发展的社会，企业的生产趋 于自动化，连续化。电力系统的稳定性，可靠性成为企业一 个重要的课题。因此，文章从2008年以来小庙岭选矿公司 发生的雷电事故分析，从逐步加强电力系统的防雷保护角度 对山区选矿公司的防雷措施进行改造和研究。关键词：电压波动；防雷改造；山区选矿中图分类号：te972文献标识码：a文章编号： 1009-2374 (2014) 03-0101-02龙宇钮业小庙岭选矿公司位于洛阳栾川豫西山区，属于 伏牛山脉，海拔1500米，于2007年开始建厂，2008年开始 试运行，日处理钮矿石10000吨。由栾川冷水110万站向选 厂提供35k

2、v双回路供电。小庙岭选矿公司是自动化程度很 高，日处理量很高的钮行业万吨选矿公司，自2008年投产 运行以来，夏季雷电造成系统波动时有发生，造成生产系统 不稳定以及损坏保护薄弱环节的电气保护元件。选矿公司电力系统防雷措施在建厂时期根据现代防雷 技术已经从利用雷电接闪器(避雷针、避雷带等)及其构成 的系统防止直击雷的侵害，采用对系统设备接地的等电位连 接的方法防止直击雷反击，采用过电压保护器防止电气设备 损坏等各个方面做出很好的防护工作，但是在运行的5年中依然受到雷电的侵袭。从选矿公司电力系统遭受波动的途径分析来主要有以 下四个方面：一是从now站过来的电力系统电压波动（主要有设备 自动重合闸动

3、作，雷电波侵袭）造成选厂电力系统的电压波 动设备低压保护动作停机。停机的设备主要是变频器设备以 及cw1-3200型常熟真空断路器，厂内设备用变频器主要有 6se70和mm440型两种变频器而跳闸的主要是6sc70变频器。 每次电压波动造成生产系统非正常停机跑浆损失至少在10 万兀左右。二是从尾矿库10kv架空线路来的直击雷造成的线路薄 弱环节被击断，电线杆拉线之间相互放电造成拉线断丝出现安全隐患。在2011年，2012年10kv配电室出现pt柜内电压互感器在雷暴日连续烧毁6台的情况,影响正常生产。三是水源地10kv线路由于线路过长，在运行区间多次出现氧化锌避雷器击穿现象，在一号泵站防雷系统中

4、由于施 工单位接地保护，防雷保护制作不规范造成电气设备过电压 损坏，造成巨大经济损失。四是选厂高位水池在运行过程中遭到雷电波侵袭，造成电子流量计连续烧毁的现象。应对措施: 防雷工况检查情况：由于雷电主要发生在春夏两季，在 2012年11月，选矿公司邀请栾川县电业局对小庙岭选矿公 司的防雷工况进行了一次全面的检查和评估。检查、评估工 作的主要内容包括：防雷设计、施工评估一核实原防雷设计 的实施情况；接地网电气性能测试一测量接地网接地电阻和 屏蔽线的连接等情况；接地网工况评估一评判接地电阻、电 气连接等是否合格，接地网腐蚀状况（包括局部开挖检查）、 接地网是否符合设计要求或是否满足运行要求等。通过

5、小庙岭选矿公司的全面检查，发现存在问题较多， 主要是：个别裸露接地网腐蚀严重，接地带与接地极有开焊 现象；个别单独野外泵房防雷保护设计部分不符合要求；有 配电柜安装相应浪涌吸收装置已损坏未及时更换等。针对上述故障以及检测和评估的结果，为减少雷害事故 的发生，我公司连续对防雷系统进行了改造，并于2013年 11月阶段性完成了的改造和有关防雷设施整的改造工作。小庙岭选矿公司的典型雷害事件分析及系统改造情况：在选厂5年的运行过程中出现最多的系统故障就是整个 选厂电力系统出现瞬时电压波动，在分析过程中我们发现出 现电压闪变分为两种情况，一种情况是厂区内10kv高压开 关以及配电室cw1-3200型低压

6、断路器低电压保护动作，一 种情况是6se70变频器低电压保护跳闸。分析原因主要是从 110kv站过来的电力系统电压波动，主要是由于高压电力设 备自动重合闸以及110kv电网系统雷电侵袭造成选厂10kv 以及380v电压瞬时波动。对于这种电压闪变选矿公司基本 上属于被动状态，无法从根本上去解决，只能在内部寻找解 决的办法。希望采用开关低电压延时功能躲开系统电压瞬间 波动时间。我公司10kv高压断路器是伊顿森源zn106 (3as2-12)型，采用的是许继综保(wh-822),根据夏季雷 电波动特点我们将低电压保护调整为70%,低电压保护延时 调整为iso对于常熟cw1-3200型低压断路器和厂家

7、联系购置低压 延时脱扣线圈，对厂内7台低压断路器进行改造，将失压延 时时间调整为1.5s,低电压保护范围为30%70%。对于6se70变频器躲过电压瞬间波动，我们修改其内部 参数p517=2选择柔性响应使能变频器在进线电压下降的情 况下保持持续运行，输出功率根据当时线电压和变频器额定 电流而减小。从尾矿库10kv架空线路来的直击雷造成的线路薄弱环 节被击短，电线杆拉线之间相互放电造成拉线断丝出现安全 隐患。在2011年，2012年10kv配电室出现pt柜内电压互 感器在雷暴日连续烧毁6台的情况。根据现场分析情况，我 们分析应该是高压线路接地系统分流不足所造成。根据现场情况我们主要从降低杆塔的接

8、地电阻和适当加装氧化锌避雷器两方面入手。高压线路的接地电阻与耐雷 水平成反比，尽可能地降低杆塔的接地电阻，这也是提高高 压送电线路耐雷水平的基础，是最经济、有效的手段。因为 我公司外线杆塔都是建在山上岩石中，接地电阻很难达到要 求，我们决定每隔一个杆塔就做一组接地，采用直径10公 分长1. 5m的镀锌钢管作为接地体，5*40镀锌扁铁进行有效 连接，采用工业盐作为降阻剂，目的在于利用并联的效果降 低接地电阻，在有接地的杆塔上安装一组避雷针，将雷电有 目的引入大地，而不是让其击中线路。改造二，在选厂10kv配电室至尾矿库的架空线路的1# 杆加装一组氧化锌避雷器，由于安装避雷器使得杆塔和导线 电位差

9、超过避雷器的动作电压时，避雷器就加入分流，保证 尽量减少过电压幅值，从而不会将配电室pt柜内的电压互 感器造成击穿故障。选矿公司水源地10kv线路由于线路过长，在运行区间 多次出现氧化锌避雷器击穿现象，在一号泵站防雷系统中由 于施工单位接地保护，防雷保护制作不规范造成电气设备过 电压损坏，造成巨大经济损失。根据现场观察，发现一般来说防雷接地的接地电阻要求 不高，但是防雷接地系统一般情况下要远远大于工作接地和 保护接地系统面积，例如一座楼层的接地系统，像这样的情 况防雷接地与保护接地和工作接地连接在一起，取值是为规 格要求最小的接地电阻。但是作为1#泵站的防雷接地系统， 防雷接地和工作接地相距2

10、0米之远，由一条钢绞线相连接, 如果防雷接地电阻不能达到最低要求，存在一定的电位差， 泄放电流途径单一，雷电过电压对电气设备可能会造成损 坏。如果一定要连接，需要增设接地极，地网形状也需要修 改，但是山区现场线杆处属于岩石结构，接地电阻很难做到 4欧左右。所以我们采用改造方案是采取防雷接地作单独接 地，工作接地（变压器中性点接地）和保护接地分别作接地 再进行多点等电位连接。选厂高位水池在运行过程中遭到雷电波侵袭，造成电子 流量计连续烧毁的现象。在改造分析过程中我们发现高位水 池距离选矿公司接地系统过远，采用电缆接地线进行来连 接，在雷电侵袭过电压过程中不能有效地保护电子元器件。 我们采用在髙位水池上侧加装三组避雷针将其接地系统与 高位水池建筑基础进行有效连接，降低接地电阻防止直击雷 的侵害。采用对系统设备接地的等电位连接的方法防止直击 雷反击。采用过浪涌吸收器防止元器件损坏，即在电子流量计信号接口等回路安装浪涌吸收器，经限制器将已产生的过电压 箝制于限制值以下，保证系统设备或元器件免于异常动作或 损坏。山区选矿企业电力