SCADA系统的防雷措施.pdf

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1、过程控制实施技术石油化工自动化，2008，6：77AUT0MAT10NINPETR()-CHEMICALINDUSTRYSCADA系统的防雷措施江涛，刘国柱(中海石油管道输气有限公司，海南海口570228)摘要：输气站场和阀室主要采用SCADA控制系统，其系统设备耐过电流，耐雷电压的水平较低，除了日常的维护，防雷是一个不容忽视的问题。针对雷电的危害，概述了输气站场及阀室防雷设施的现状及特点，分析了SCADA系统防雷存在的问题，针对输气站场及阀室电子设备的特点，提出了应采取的改进措施。关键词：SCADA；站场；

2、阀室；防雷；接地中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1007—7324(2008)06—0077—021引言AI，DI信号安装SPD，DO信号用继电器隔离。近年来输气站场和线路阀室因雷雨天气频频造3SCADA系统防雷改进措施成的雷击事故，已成为中海石油管道输气有限公司该公司SCADA系统现场防雷主要是针对各安全生产的重大隐患。站场和阀室主要采用类变送器及分析仪表和阀门控制系统，现场变送器SCADA控制系统和GPRS数据远传系统，其系统防雷安装MTLTP48型SPD，最大脉冲峰值电流设备耐过电流、耐雷

3、电压的水平较低，除了做好平10kA。机柜对信号防雷安装的是MTLSD32信时的日常维护外，防雷更是一个不容忽视的问题。号SPD，最大脉冲峰值电流10kA。监控系统现场2SCADA系统防雷接地改进的摄像头和云台控制器装有电源SPD，在控制室系统的接地直接决定了系统的安全性能和可安装控制信号SPD。由于有一部分安装在避雷塔靠性能。站场的接地系统分为独立接地和联合接上，感应的雷击电磁脉冲强度比较大。因此在防雷地两种方式，避雷针作独立接地设计，与另外一个上做了以下改进。大的地网分开，两个地网相隔5m。大地网采用联a)

4、在PLC机柜增加对电源模块的三级防浪合接地方式，现场仪表阀门的接地、变压器中性点涌保护器，对整个机柜供电提供保护。接地、机柜间总汇流排的接地，都接到这个联合接b)增加对PCM的信号SPD，如电话线和地网。阀室改造后的接地系统在原有的基础上又网线。在仪表问周围增加接地极并共网连接。c)对操作台各个站控电脑使用的电源插座更站场及阀室仪表间均采用等电位接地方式，如改为防雷型插座，保护站控电脑在电源处的过电压GB50057—2000口]，形成一个屏蔽的“法拉弟笼”，冲击，并对整个操作台与仪表间汇流排进行等电位从理论上

5、减少系统内各金属部件和各系统之间的连接。电位差。该系统选用基本的S(星形)结构，各类接d)改造后的工业电视监控系统应在现场和仪地包括交流保护地、直流工作地、屏蔽地、静电防雷表间两端增加电源、信号、视频三合一防雷器。地都接到机柜内的汇流铜牌上，但接地基准点e)站场LineGuard2100控制箱内增加24VERP的位置不在电缆进口处。阀室工艺间及仪表的电源SPD。问屋顶还焊接避雷带和引下线用于防直击雷。f)增加火灾报警控制箱的电源SPD，控制箱站场配电系统的保护接地方式采用的是TN—体作等电位连接。S系统(三相

6、五线制)]，在变压器侧中性点接地后4阀室防雷系统的改进N线和PE线分开，PE线在设备端重复接地。在另根据阀室几次雷击损坏的设备分析，阀室防交流配电柜柜内加装有一级保护的SPD(浪涌保护器)，经过UPS问配电隔离后，在仪表问配电箱收稿日期：2008—07—18。装有二级SPD。机柜电源没有再配备针对PLC电作者简介：江涛(1981)，男，海南海V1人，2002年毕业于中源冗余模块的SPD。在防雷击电磁脉冲方面，在国石油大学工业自动化专业，本科学位，现工作于中海石油管道输气总配电箱及UPS前都安装有电源SPD，R

7、TU机柜有限公司。石油化工自动化雷系统还存在一些问题亟待改进。由于工艺问变送器支架上焊接有连接地网的接地a)仪表间电缆沟里面电缆密度大，有信号线缆扁钢，建议用镀锌扁钢将变送器之间进线电缆的镀也有供电线缆，有些电缆屏蔽层没有接地，电缆沟无锌管焊接，让箱体就近接地，这样就可降低箱体的金属盖板，承受着和室外一样的电磁场强度。建议接地电阻值，使雷电流能及时释放，保护控制箱内增加金属盖板并与接地汇流排做等电位连接，这样压力变送器及RTU。使电缆沟由IEC定义的直击雷防护区(LPZOB)变成d)RTU与控制器之间由于采用

8、的是串口通第一防护区(LPZ1)，使电磁场强度被衰减。图1是讯，而串口的工作电平通常都是几伏，更容易受到根据文献E15x~阀室防雷防护区的划分。雷击电磁脉冲的干扰，虽然RTU串口前端加了防雷器，但控制器的串口有一定的通讯距离，感应的过电压仍然会对串口造成破坏。现在的串口保护一般采用SPD或是光电隔离，二者都可以达到保护串口的效果，浪涌保护是将浪涌电流泻放到大地，需要有良好接地；光电隔离是通过光信号来