近年來場站由于遭到雷擊使儀表失靈產生故障的事故呈現上升趨勢,這給控制系統的正常運行帶來了很大的隱患,因此,在場站的設計中,儀表控制系統的防雷和接地的重要性也日趨明顯。通過實際工程案例,對場站中儀表控制系統接地方式和方法進行闡述,并對場站中接地系統常見問題進行分析,并給出了相應的措施。
隨著天然氣行業的發展,越來越多天然氣場站無需就地人工干預,依托自動化控制系統即可保障整個場站的正常運營,各遠程監控站在調度控制中心的統一指揮下完成各自的工作。通過對現場數據的采集、存儲和處理,站控系統可負責場站各部分之間的協調運行,指揮天然氣場站的正常運行。
隨著自控系統集成化及自動化的水平不斷發展、工藝過程的日趨復雜,場站控制系統對雷擊的敏感性也同步增長,雷擊對天然氣場站的影響小至元件讀數的缺失,大到導致整個場站性能的降低甚至癱瘓。因此在場站的設計中,儀表控制系統的防雷和接地的重要性也日趨明顯。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設備向外發出干擾,保證儀表控制系統的正常工作。
1 儀表控制系統接地常見問題分析
由于天然氣場站儀表和設備多處于空曠區域,抗雷電電磁脈沖能力以及抗過電壓能力較弱,因此對于其控制系統來說,需要采取一系列的保護手段,如接地、屏蔽處理以及安裝必要的抗浪涌保護等,才能有效防止雷電事故的發生。在天然氣場站設計中,一般采取好立式接閃桿及接地網對整個場站進行保護。室外工藝裝置區設備的防雷接地保護往往是設計中的重點,而儀表部分的接地設計經常被忽略。常見的問題主要有:運行中現場儀表會受到直擊雷或感應雷的沖擊,導致儀表易被擊穿,這類情況發生損壞的多為現場儀表和室內控制系統;施工時未做好電纜的屏蔽措施,遺漏部分設備的防浪涌保護,導致收集到的信號存在相互干擾;在施工時對儀表系統的接地不夠清楚明了,存在系統做法上的疑問,接地系統存在混接及漏項。
2 儀表控制系統接地系統的分類
接地系統主要分為保護接地和工作接地兩種。在供電系統中,由于電氣設備絕緣發生故障可能會造成不應該攜帶電荷的部分突然帶電,或應該加載上低壓電的部分突然加載上高壓電等現象。為了杜絕出現上述現象而采取的保護措施稱為電氣設備的保護接地,即對在故障情況下可能呈現危險的對地電壓設備的外露可導電部。
分進行接地。工作接地是指在正?;蚬收锨闆r下為了保證電氣設備的可靠運行,而將電力系統中某一點接地。工作接地包括信號回路接地、屏蔽接地和本質安全接地等。
通過對天然氣場站經常遇到的問題反饋及資料分析來看,雷擊造成儀表損壞以及控制系統失靈的事故時有發生。究其原因除了線纜、儀表的選型規格不符合規定外,更多是在防雷接地方面的施工存在不足。因此,天然氣場站儀表控制系統在工程設計、安裝施工和運行維護時都需要全面考慮接地系統的完整性。除了做好保護接地、工作接地等接地系統,還需要根據規范要求,做好各類抗雷擊抗干擾的保護措施,方能保證天然氣場站中控制系統正常運行。