其他伤害-某石化企业定量装车控制系统雷击事故分析.docx

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1、某石化企业定量装车控制系统雷击事故分析事故简介该企业罐区定量装车掌握系统多次发生雷击事故:1996年有3次,1997年有2次。其中损失最严峻的是1996年8月的一次，掌握系统的多处部位被雷击损坏，其中包括：掌握室：主机Ce）NlEL：IPL-80主板1块、L/0板1只，以及保险丝、平安栅等。装车台：定量装车仪（BDQC-团）主板14块。现场概况该定量装车掌握系统涉及的主要结构单元包括：掌握室：为12m7m7m混凝土结构房，掌握部分主要设防在二楼，包括主机、操作台、仪表柜、住处终端等。装车台：在掌握室北侧20m左右，有金属结构顶棚，台上设5套掌握单元，可以给40个鹤位计量装油。装车台与掌握室间的

2、信号电缆沿金属线槽布置，约50m；执行机构电源电缆由地沟穿管进入（一端按地）。变配电室：在掌握室西侧200m左右,钢筋混凝土结构屋上设有避雷线，内有变压器、高压柜（6kV）、低压柜等。变配电室与掌握室间电源电缆沿地沟敷设。变配电室西侧6m处有60m高消雷塔。雷击缘由分析1防雷状况从防雷设施看，该系统比较重视直击雷爱护，包括专用消雷塔、屋上避雷线、信号电缆槽屏蔽和铠装电源电缆等。但在防止雷电流电磁耦合或侵入上，漏洞较多。主要表现在：（1）掌握室进出线由北墙和西墙各分两路穿入，屋内只设几个接地端子，各进出线爱护管没有等电位连接。（2）装车台信号线进掌握室线槽侧，没有接地；罐区信号线进掌握室，采纳塑

3、料爱护管，也没有接地爱护。（3）电源电缆进掌握室虽然穿管，但没有接地；电缆经消雷塔侧没有实行屏蔽爱护措施。（4）除电源系统高压侧（6kV）设避雷器外，在电源低压侧、设备侧，以及信号系统等均没有防浪涌避雷爱护，系统自我爱护力量弱。2侵入途径分析从防雷爱护来看，该系统虽然有较多漏洞，但查清与这次雷击直接有关的缘由和侵入路径，提出相应的爱护措施，对提高系统今后的抗雷冲击力量，无疑是有益的。事故后由于忙于恢复生产，没有保留有关证据或资料，以下仅就现场调查状况，提出几点分析看法。（1）从现场爱护设施看，基本可以排队直击雷侵入损害。现场设备均在LPZI或LPZoB爱护区内，且进出线（包括电源电缆和信号电缆

4、）均沿线槽或地沟敷设，没有直击可能，闪击能量只能是通过电磁感应或其它耦合形式侵入系统。（2）从损坏设备的方位和元器件来看，以电源系统侵入的可能性最大。从线路方位看，损坏部位既有仪表室部分也有站台部分；从损坏元器件看，既有弱电部分（主机、主板）也有强电部分（保险丝、平安栅）。通常只有电源系统消失过流过压现象，才会产生上述损坏。（3）电源系统自我爱护力量弱，且存在雷电流耦合漏洞。如前所述，电源系统除高压侧有过电压爱护器外，低压侧和设备侧均无避雷爱护器，而且整个电缆在敷设和连接时，基本没有考虑雷电流耦合的屏蔽，以及设备端边界区的等电位连接和去耦爱护。传输电缆一旦有雷电流侵入，将直接进入设备并引起过压

5、过流破坏。从现场布置来看，最简单引起雷电流侵入的部位，是最接近消雷塔的电源电缆。该段电缆距消雷塔地电极只有5m左右，一旦有雷电流流散，通过土壤电阻耦合或感应，就会接受部分雷电能量。3地电位计算为分析消雷塔接闪后对四周电缆的影响，对可能产生的地电位进行计算。为简化计算，可将消雷塔四周接地极的分布作用，简化成塔基中心电极形式。该中心距电缆沟约5m。由地电极引起的不同距离的地电位，可按下式计算：ds=ld2S式中：UdS不同距离的地电位；Id接地极雷电流；S计算点与地电极的距离；土壤电阻率。沙土土壤电阻率通常为300500m,下雨时可按IoOm考虑。雷电流1%概率的典型值为200kA,90%概率的典

6、型值为IOkA（滚球半径约30m）。将以上典型值代入，分别为：当ld=200kA时，ds=10020025=637.0（kV）当Id=IOkA时，ds=1001025=32（kV）4结论计算表明，当消雷塔接引20OkA雷电流时（概率为1%）,电源电缆可以受到637kV地电位的影响；当消雷塔接引IOkA雷电流闪击时（概率为90%）,亦可感受到32kV地电位的影响。由于传输过程没有去耦和限幅爱护，因而会引起破坏性能量冲击。以上分析，极有可能是该系统1996年8月雷击事故的物理过程。整改建议依据该系统存在的问题，并结合已发生事故的状况，建议作如下整改：（1）变配电室已有屋上避雷线（针高0.6m）,可拆掉消雷塔或按滚球法原理适当降低现有高度。（2）在电缆沟的消雷塔一侧增设屏蔽地网。（3）掌握室进户前的电缆爱护管不低于15m,并牢靠接地。