DCS遭雷击的原因分析及预防

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1、安全生产电力安全技术第11卷(2009年第5期)AnquanshengchanDCS遭雷击的原因分析及预防张秋生（北京国华电力技术研究中心，北京100601）〔摘要〕近年来，发生了多起因为雷击导致DCS故障的事件，雷电对DCS的损害主要通过直击雷和雷电电磁脉冲的冲击干扰，造成对电子设备的损坏。DCS防雷手段主要是通过防雷接地、加强控制室和控制设备的屏蔽和安装电涌保护器来实现。〔关键词〕雷击；分散控制系统；屏蔽；等电位联结；接地；防浪涌近10年来，随着DCS在火电厂的普及，雷电动作；侵害造成DCS故障、机组停

2、运的事例逐渐增多，(3)遭受雷击时强烈的电磁干扰使控制器内DCS的防雷也引起了关注。但DCS的防雷措施目EPROM程序丢失；前国内还没有一个统一的标准，因此，如何从热工(4)雷电引起的电磁脉冲使UPS模板损坏，影控制设备的选型、设计和维护方面采取防雷击措施响控制系统供电；是需要考虑的一个问题。(5)信息系统交换机、网络接口卡和通讯系统雷电侵害DCS的事例多发生在沿海气候潮湿损坏；地区和内陆比较空旷的厂区。从国内DCS受雷击的(6)由于网络传输数据中断造成相关DCS数据案例分析，雷击对控制设备和DCS的损害主

3、要表现传输故障。在以下几个方面：1雷电入侵DCS的途径(1)就地测量元件损坏导致测量信号跳变，使保护误动作；雷电的表现形式主要有2种。一种是直击雷，是(2)DCS输入通道和I/O模件损坏导致保护误指带电云层与大地上某点之间发生迅猛的放电现申请停炉对超温管子进行割管检查处理。时关闭二级减温水，只通过一级减温水调节主汽4.2.2.2运行中的监控温度。(1)加强燃烧调整(入炉煤平稳、降低火焰中心、(3)合理停炉。严防结渣、减小热偏差)和参数控制(燃水比、减温(4)停炉后采用抽真空保养方式，按照锅炉抽水)，减小炉膛

4、左右侧烟温、汽温偏差，防止出现锅真空保养操作票进行。炉严重结渣和结渣不均匀。严肃超温管理。4.2.2.4检修和点检的重点(2)加强受热面金属管壁温度的监视，出现金(1)逢停必查，确立制度。属管壁温度报警及时通知锅炉运行主管并记录。(2)停炉检修中不随意敲打管子。(3)严格控制燃烧和燃水比，减少减温水使用(3)及时割管检查。和波动。(4)选择合理检查手段，提高工作效率。(4)优化吹灰，合理分配锅炉各段吸热，严防(5)及时更换病管，中断致病条件，防止恶性超温。循环。(5)机组升降负荷时控制主蒸汽和再热蒸汽温度变

5、化率小于1.85℃/min。参考文献：4.2.2.3机组停运1龚洵洁.热力设备的腐蚀与防护[M].北京:中国电力出版社,1998(1)合理控制降温速率。2肖作善.热力设备水汽理化过程[M].北京:中国电力出版社,1986(2)慎重使用减温水，负荷降至100MW以下(收稿日期:2008-08-08)18第11卷(2009年第5期)电力安全技术安全生产Anquanshengchan象。直击雷威力巨大，雷电压可达几万V至几百万2控制设备及DCS防雷的主要措施V，瞬间电流可达十几万A，在雷电通路上，物体2.1防止直

6、击雷的危害会被高温烧伤甚至融化；另一种是感应雷，是指直建筑物及屋面设备防雷的常规做法是，利用避击雷发生后，带电云层迅速消失，而地面上某些范雷针、避雷带、避雷网、避雷线作为接闪器，把雷围由于散流电阻大，出现局部高电压，或由于直击电流接下来，用引下线引入大地。特别是对于高出雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金屋面的检测或自控设备，在计算避雷针的保护范围属物因电磁感应而产生高电压以致发生闪击的现时需加大设计余量，以免这些设备被雷电直接击象。统计表明，感应雷引起的事故约占雷害事故的中。同时，在设计和施工中尽

7、量利用建筑物自身的80％～90％。结构钢筋、金属门窗等(必要时应加设钢板)将控制1.1建筑物外的侵入室、机柜室形成一个屏蔽的法拉第笼。(1)雷电远点袭击电力线。雷电首先击在电力2.2防止信息侧的感应线上，通过电力线直接击穿用电设备的电子元件，工控DCS系统的传输线路应与建筑物或设备从而影响DCS的供电。的防雷引下线保持尽可能大的间距(>5m)，以防止(2)雷电近点电力线的入侵。雷电袭击用电设雷电感应通过传输线路入侵工控系统。同时，在I/备所在的建筑物避雷针，引起雷电电磁脉冲。除通O端口输入端加装浪涌保护器S

8、PD，用于限制瞬态过避雷引线、水管、金属门窗等与地面有连接的金过电压和转移浪涌电流。由于一套工控DCS系统的属物质的雷电流外，还会击穿UPS输出和输入对地I/O点有成百上千点，而浪涌保护器价格不菲，对线端，从而影响DCS的供电和网络设备。于大部分企业，每个I/O点都配浪涌保护器会使造(3)错相位雷击。如果一个高能量雷打在一条价偏高，难以接受。考虑到经济性和实用性，可以火线上，而另一个低能量雷打在另一条火线上，线在