某天然气输气站场雷击事故分析及整改措施

某天然气输气站场雷击事故分析及整改措施某天然气输气站2005年7月2日发生雷击，雷击后值班室9路信号SPD均被损坏、电脑显示器损坏、站场内值班室后的生活区电视机被损坏。为更有效地减少输气站场的雷击事故，在对该站进行防雷改造前，对发生的事故进行详尽的分析，找出存在的问题，探讨改进方法，是十分必要的。但由于该输气站的雷击发生已近一年，只能根据现有检测数据和工作人员的描述进行分析，并提出整改措施。一．现场检测情况该输气站位于四川省自贡市贡井区，背面临山（旱地），面朝山坳（水田），通风良好，属于易落雷区；当地雷暴日为43.8天/年，处于高雷区。站内工艺区面积为21.0m×18.0m，另有值班、配电室等生产和生活用房一栋。工艺装置室外露天安装。站内现有防雷设施如下：1、防直击雷设施站内有避雷针2根，高度均为25.0m，两针相距为33m，实测接地电阻分别为4.0Ω、4.7Ω；值班室屋面避雷带，已失修锈断，实测接地电阻2.5Ω；值班室屋面上加装的顶棚金属支架未与建筑物的引下线或避雷带连接。2、防雷电感应设施2.1供电部分供电线缆埋地进入配电室；采用TN-C制。配电室内的总配电柜至值班室配电箱距离约为5m；供电系统防护情况：配电室内安装有一组LAN-C（40KA）三相电源SPD，配电室内墙上四个分配电箱各装有ZGG560/20（20KA）单相或三相电源SPD，值班室UPS单相电源输入端安装一组OBO品牌型号为V20-C的（20KA）单相电源SPD。第一、二、三级SPD接地线为6mm2铜芯线。电源避雷器安装存在较严重质量问题：有一组三相电源SPD未接线、有一组三相电源SPD未接地线、还有电源SPD接线松动等。实测配电室接地电阻为8.0Ω。2.2信号部分工艺装置区至值班室的距离约为20m；值班室安装有9路组合式信号SPD，接地线截面积为约4mm2，实测接地电阻为5.6Ω。工艺装置区变送器未安装相应的信号SPD；值班室视频信号线、控制信号线未安装相应的信号SPD；一路电话信号线未安装相应的信号SPD；3、接地系统从各测试点接地电阻值偏离程度看，站内似有工艺装置区、值班室、配电室、避雷针等多个独立地网，但其距离不能满足独立地网要求，因此存在地电位反击的危险；4、综合布线入室电话线及有线电视信号线架空布设，且将其固定在屋顶避雷带上，增大了雷电侵入的概率和强度。5、屏蔽站内部分设备的屏蔽措施有一定缺陷，埋地进入值班室的信号线存在屏蔽层未接地的情况。6、等电位连接机房无等电位接地端子或等电位接地排，也未按规范作好等电位连接。二、隐患分析从现场情况看，该站在防雷、防静电方面存在的防雷隐患较多，归纳如下：1.防直击雷值班室屋面的避雷带已断，削弱了防直击雷作用。屋面新增金属棚架是值班室的最高点，但没有与避雷带或引下线连接，不能有效地起到防直击雷作用。2．供电系统引入雷击电磁脉冲2.1已装的电源SPD存在较严重的安装质量问题由电源线引入的雷电流虽经三级电源SPD保护，但由于安装质量问题，仍可能发生雷击事故。主要表现在：普遍存在电源SPD的接地线偏小。第一、二、三级SPD接地线径偏小，造成接地线感抗增加。雷击时会导致电源SPD接地端与汇流排间电位差增大。电源SPD安装不符合规范要求。配电室墙上的配电箱内已安装电源SPD，表面上看接地线已连接到接地端子，但接地端子并没有外引接地线到地网。还有的电源SPD的接线已松脱。2.2所选择电源SPD技术参数问题该输气站供电系统现采用了三级电源SPD进行防护：现场勘察第一级电源SPD标称放电电流为40KA，第二级电源SPD标称放电电流为20KA，第三级电源SPD标称放电电流为20KA。根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）的第5.4.1第7条的规定，第一级保留原由站内两根避雷针作为工艺装置区的防直击雷措施，拆除值班室原有失修的避雷带，重新敷设值班室的避雷带、引下线、断接卡。4.2、防雷电感应及雷击电磁脉冲4.2.1．电源系统将原有TN-C制供电系统改为TN-C-S制，并作三级防护：安装德国OBO电源SPD；第一级防护：配电柜内在进线端安装一组100kA的三相电源SPD（配断路器）；第二级防护：值班室电箱电源的输入端安装一组40KA三相电源SPD（配断路器）；第三级防护：安装在值班室UPS电源输出端安装一组20KA单相电源SPD（配断路器）；值班室控制柜内安装一组直流24VDC电源SPD。4.2.2信号系统在室外的工艺区的变送器上安装型号为SRK-24BT的信号SPD。在值班室内电话信号线路输入端安装电话信号SPD的型号为RJ45-TeIe/4-F。在值班室视频信号线路及控制信号线路输入端分别安装视频信号SPD型号为KoaxB-E2/MF-F，和控制信号SPD型号为FLD-24。4.3、接地及防静电接地4.3.1改造全站的接地装置站内接地采用共用接地网。分别将工艺装置区内设备、值班室、配电室、避雷针、风向标升高杆等地网连成共用地网。4.3.2防静电接地对工艺装置区内各种工艺设备的防静电接地，就近接入共用地网上；现场仪表的金属外壳的接地端子与其支架相连。发兰连接螺栓少于5个的用跨接线连接。.现场温度传感器做接地处理。4.4、等电位连接在值班室的防静电地板下，用30*3铜带制作等电位接地环。防静电地板金属支撑架选择多点与等电位接地环连接；值班室内不带电的设备金属外壳用BVR-6铜芯绝缘线就近连接在等电位接地环上；值班室各种SPD接地线就近连接在等电位接地环上