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（栾川龙宇钼业小庙岭选矿公司,河南 洛阳 471500）
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
龙宇钼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,日处理钼矿石10000吨.由栾川冷水110万站向选厂提供35KV双回路供电.小庙岭选矿公司是自动化程度很高,日处理量很高的钼行业万吨选矿公司,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110W站过来的电力系统电压波动（主要有设备自动重合闸动作,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10万元左右.
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—核实原防雷设计的实施情况；接地网电气性能测试—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—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1S.
防雷装置:民用防雷接地设计
对于常熟CW1-3200型低压断路器和厂家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等于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20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.我们采用在高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.
山区选矿企业电力设备的防雷保护是一项系统的长期的工程,本文仅以防护应对原理为基础对小庙岭选矿公司电力系统运行5年来发生的主要雷电波造成的故障作概要分析.对实际电力系统保护改造工作,在保护配置上应根据实际要求具体分析实施改造方案,多层次、全方位的综合防御,建立完善的雷电防御体系.
参考文献
[1]刘介才．工厂供电（第四版）[M]．北京：机械工业出版社．
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防雷装置引用文献:
[1] 建筑电气和防雷接地硕士学位毕业论文范文 关于建筑电气和防雷接地方面本科论文怎么写2万字
[2] 高层建筑和防雷接地自考毕业论文范文 高层建筑和防雷接地类硕士论文范文2万字
[3] 建筑和防雷接地研究生毕业论文范文 建筑和防雷接地相关论文范文文献3000字
