咨询热线:0318-8333449

怎么找到AG官方网站液化天然气储罐防雷接地方案

发布时间:2020-08-30 23:20

  液化天然气储罐防雷接地方案_电力/水利_工程科技_专业资料。·配电· 液化天然气储罐防雷接地方案 孙 倩 ( 上海液化天然气有限责任公司, 200021 , 上海) 雷击造成的最惨重事故是 1989 年 8 月 12 日黄 岛油库 的 油 罐 爆 炸 事 故

  ·配电· 液化天然气储罐防雷接地方案 孙 倩 ( 上海液化天然气有限责任公司, 200021 , 上海) 雷击造成的最惨重事故是 1989 年 8 月 12 日黄 岛油库 的 油 罐 爆 炸 事 故。 当 日 9 : 55 , 储 存 2. 3 万 m 原油的 5 号混凝土油罐因雷击爆炸起火, 造 成 19 人死亡,100 多人受伤, 直接经济损失 3 540 万元。 上海液化天然气 ( LNG) 接收站建设了 3 座储 3 罐,每个储罐内储存 LNG 16. 5 万 m 。在保证上海 市日常供应的同时,各接收站还承担着上海市天然 气调峰和应急保安责任。上海地处亚热带,是雷暴 天气多发地区,据气象部门近三十年资料统计,年 均雷暴日在 49. 9 d 以上。 可以说, 每座储罐就是 一个巨大的能源库,也是一个危险的爆炸源。为保 证储罐的安全运行, 在建设 LNG 储罐时设置了多 重防雷、接地设施,下面分别作一介绍。 1 储罐顶部设置避雷针 LNG 罐顶有一个放空阀, 用于天然气紧急放 空。为此,设置了一支避雷针,防止泄漏出来的天 然气被雷电点燃。 设置避雷针时,采用滚球法对避雷针进行了保 护范围计算。 以 h r 为半径的一个球体, 沿需要防 直击雷的部位滚动, 当球体只触及接闪器 ( 包括 被利用作为接闪器的金属物) 或接闪器和地面 ( 包 括与大地接触能承受雷击的金属物) 而不触及需要 保护的部位时,该部分就是接闪器的保护范围。 LNG 罐按第二类防雷构筑物设计。 第二类防 雷构筑物的滚球半径 h r 为 45 m,放空阀高度 1 m, 距放空阀 5 m 处设置一支 h 为 10 m 高的避雷针。 避雷针保护范围的具体确定方法如下 ( 如图 1 所 示) : ( 1 ) 距地面 h r 处作一平行于地面的平行线 ) 以针尖为圆心, h r 为半径, 作弧线交于 平行线的 A、B 两点; ( 3 ) 以 A、B 为圆心,h r 为半径作弧线, 该弧 线与针尖相交并与地面相切,从该弧线起到地面止 就是保护范围。保护范围是一个对称的锥体。 从图 1 中可以看出,放空阀安装点距避雷针的 距 离 接 近5 m , 而 放 空 阀 的 高 度 只 有1 m , 所以, ( 2014 - 7 ) 图1 避雷针保护范围 3 放空阀完全在避雷针的保护范围内 。 避雷针采用钢管制作,顶部是实心钢棒,并用 3 条钢绞线 储罐顶部设置避雷网 LNG 罐 按 第 二 类 防 雷 构 筑 物 设 计。 GB 50057 —2010 《建筑物防雷设计规范 》 第 4. 3. 1 条 规定,第二类防雷构筑物外部防雷的措施 ,宜采用 装设在构筑物上的避雷网、避雷带,在整个屋面组 成不大于 10 m × 10 m 或 12 m × 8 m 的网格, 接闪 器之间应互相连接。 LNG 罐顶平面直径 80. 16 m, 分为 5 个圆周, 半径分别为 R1 = 5. 75 ( m) 、R2 = 14 ( m) 、R3 = 23 ( m) 、R4 = 32 ( m) 、R5 = 40 ( m) 。其中,R1 圆周 内区域已由避雷针覆盖, 该区域不再设置避雷网, 其他 4 个圆周内设置避雷网。储罐防雷接地结构如 图 2 所示。 4 个 圆 周 长 分 别 为: L2 = 2 π × R2 = 87. 96 ( m) 、L3 = 144. 51 ( m ) 、 L4 = 201. 06 ( m ) 、 L5 = 256. 35 ( m) 。 每一圆周内相邻两个避雷带之间的距离设计为 5 m, 分别需要避雷带网格的个数是: N2 = L2 /5 = 17. 6 ≈ 18 ( 个 ) 、 N3 = 28. 9 ≈ 29 ( 个 ) 、 N4 = 40. 2 ≈41 ( 个) 、N5 = 51. 3 ≈52 ( 个) 。 避雷带采用 12 × 4 镀锌扁钢制作。按照上述方 法组成如图 2 所示的罐顶避雷网,每一个区域面积 符合防雷要求。 363 27 ·配电· 引下线 镀锌扁钢, 在 高度 1 m 处 设 断 接 卡, 如 图 2 ( b ) 所示。要测量每一个接地点的接地电 阻,需拆开断接卡, 分别测量 15 个 接地点的接地电阻。 引下线 的绝缘铜芯导线连接成一个 接地干线网,并与接地极连接。 4 接地极设置 GB 50057 —2010 第 4. 3. 10 条规 定,有爆 炸 危 险 的 露 天 钢 质 封 闭 气 罐,当其高度小于或等于 60 m、 罐 顶壁厚不小于 4 mm 时, 或其高度大 于 60 m、 罐顶壁厚和侧壁壁厚均不 小于 4 mm 时, 可不装设接闪器, 但 应接地,且接地点不应少于 2 处, 两 接地点间距离不宜大于 30 m。 LNG 储 罐 地 面 基 础 直 径 D 为 85 m,储罐 接 地 干 线 网 与 接 地 极 连 接 点 数 量 为 N = D × π /30 = 8. 89 ( 个 ) 。 为保证储罐有更加良好的接 地效果,取 N 为 12 。 LNG 储 罐 位 于 填 海 区 域, 沙 石 电 阻 率 较 大, 故 选 用 电 解 离 子 接 地极。 电解离子接地极由先进的陶瓷合 金化合 物 组 成, 电 极 外 表 为 紫 铜 合 金,以确保最高导电性能及较长使用 寿命,并配以内外两大种类填充剂。 实验证明,土壤电阻率过高的直接原 因是因为缺乏自由离子的辅助导电作 用。接地导体外部的回填料以具有强 吸水力、强吸附力和阳离子交换性能 高的材料为主体, 配以长效、 降阻、 图2 储罐防雷接地结构 3 防雷引下线 条规定,建 ( 构 ) 筑 防腐功能强、膨胀系数高、不受温度 变化影响、耐高电压冲击的多种化学材料为辅料, 具有保湿、离子缓释、潜深接地、长效降阻的功效 和特点。电解离子接地极结构如图 3 所示。 电解离子接地极长 3 m,不适合垂直安装。 根 据现场的实际情况,将接地极平放于沟槽中,具体 施工过程如下 ( 见图 4 ) 。 ( 1 ) 在 储 罐 基 础 1. 5 m 处 挖 一 深 60 cm 、 长 ( 2014 - 7 ) 物专设引下线 根,并应沿建筑物四周均 匀对称布置,其间距沿周长计算不宜大于 18 m。 储罐圆周 L5 = 256. 35 ( m ) , 引下线 根。 28 364 ·配电· 避免静电危害的方法: 一是限制可燃液体流动 的速度,大大减少静电的产生和积聚; 二是做好静 电接地。静电接地就是用接地的办法提供一条静电 荷释放的通道。接地回路必须连接可靠,否则会在 接触不良处产生火花放电。具体做法是: 在储罐内 2 壁焊接接地螺栓, 通过 70 mm 绝缘铜芯导线连接 至外壁金属体,以释放静电。 静电接地连接如图 5 所示。 图3 电解离子接地极 图5 静电接地连接 6 接地检测结果 GB 50057 —2010 第 4. 3. 10 条还规定, 每处接 地点 的 冲 击 接 地 电 阻 值 不 应 大 于 30 Ω。 GB 12158 —2006 《防止静电事故通用导则 》 第 6. 1. 2 条规定,要使静电荷尽快地消散在静电危险场所, 图4 电解离子接地极安装图 330 cm、宽 20 cm 的沟槽。 ( 2 ) 用干布将接地极擦拭干净, 不能有油污; 在接地极上部、 中部、 下部的离子释放孔处注入 清水。 ( 3 ) 将 GAF 粉末状接地改良剂加水搅拌, 放 置于沟底。 ( 4 ) 将接地极保持一定倾斜度放置于沟底 ,上 部用改良剂覆盖。 ( 5 ) 用绝缘胶带将接地极引线包好,采用热熔 焊方式与接地干线 静电接地设置 当 LNG 注 入 储 罐 时, 液 体 流 发 生 电 荷 分 离, 当电荷积聚到一定程度时就会产生静电放电 。由于 静电放电是在纳秒级的时间内完成的 ,其峰值电流 可达几十安,所以瞬间的功率十分巨大,静电放电 具有严重的破坏力。 ( 2014 - 7 ) 所有属于静电导体的物体必须接地 ,每组专设的静 电接地体的接地电阻值一般不应大于 100 Ω, 在山 区等土壤电阻率较高的地区,其接地电阻值也不应 大于 1 000 Ω。 防雷 接 地 工 程 结 束 后, 实 测 接 地 电 阻 值 为 0. 8 Ω,各接地引下线与接地干线连接良好, 满足 防雷接地要求。 7 防雷装置的维护与运行 保证储罐的防雷装置在雷击事故中起到应有的 作用,是一个十分重要的问题。要做到这一点,关 键是对防雷装置进行安全检测,及时发现问题,及 时整改。 储罐防雷装置安全检测应包括以下内容 : ( 1 ) 接地电阻应符合要求,应该用专用接地冲 击电阻测试仪进行接地电阻的测量 ; ( 2 ) 接闪器与引下线应采用焊接法连接 ; ( 3 ) 引下线的材料与尺寸应满足规定要求 ; 365 29 ·配电· 电流互感器二次回路断线是否应闭锁差动保护的分析 崔国忠 ( 首钢京唐公司,063000 ,河北唐山) 目前,国内厂家生产的微机型变压器差动保护 设备中均设置了电流互感器二次回路断线闭锁差动 保护出 口 功 能 和 电 流 互 感 器 断 线 开 放 差 动 保 护 功能。 在变压器运行时,一旦出现电流互感器二次回 路断线的情况, 差动保护设备会立即发出报警信 号,并根据预先的设置决定是否需要闭锁差动保护 出口。 本文对变压器差动保护电流互感器二次回路断 线闭锁差动保护出口和开放差动保护进行分析 ,进 而提出一种较为合理的使用方案 。这一方案已在首 钢京唐公司得到了实施,效果良好。 1 变压器差动保护动作电流计算 为了预防变压器内部线圈及引出线的相间及匝 间故障,一般都要对容量在 5 600 kVA 及以上的变 压器装设纵联差动保护,目前广泛使用的是微机型 变压器差动保护。 微机型变压器差动保护多采用励磁涌流闭锁原 理,以躲过励磁涌流对差动保护的影响 。针对纵联 差动动作电流,只需要按躲过变压器正常运行时的 最大不平衡电流整定即可。 1. 1 差动速断保护 当任意一相差动电流大于差动速断保护整定值 时,差动速断保护瞬时动作,断开各侧断路器,动 作判据为: I d ≥ I sd — —差动电流 式中: I d — I sd — — —差动速断保护整定值 1. 2 比率差动保护 比率差动保护动作判据为: ( 4 ) 断接卡应该无锈蚀; ( 5 ) 定期进行防雷设施的防腐处理。 在日常维护和运行中,还应注意以下问题。 ( 1 ) 接地电阻的年度检测不能用政府部门的年 度抽检代替。这是两个完全不同的测试方法,前者 能够保证每个接地点的接地电阻和接地系统是完好 (1) 2 ? I d > 0 . 2 I r +I cd ? ? I d > K ( I r - 0 . 6 I e ) + 0 . 12 I e +I cd ? I d > 0 . 7 ( I r - 4 I e ) +K ( 4 I e - ? ? ? 0 . 6 I e ) + I cd + 0 . 12 I e — —制动电流 式中: I r — I cd — — —稳态比率差动保护启动定值 K— — —比率制动系数定值, 即比率差动保护 制动曲线. 5 Ie — — —变压器额定电流 由于变压器各侧电流互感器性能、 变比有差 异,以及各侧绕组联结组别可能存在不同 ,差动回 路存在不平衡电流,因此采用常规三段式制动曲线 特性既能够保证区外故障不平衡电流最大时不发生 误动,又能够保证切除区内故障时的灵敏度 。程序 按相判别,任意一相满足条件时,比率差动保护动 作。比率差动保护经过励磁涌流判别、电流互感器 断线判别 ( 可选择 ) 后动作出口。 一般变压器差 动保护装置手册中规定, 差动保护启动定值 I cd 可 整定为 20% 到 50% 的变压器额定电流 I e 。 主变差动保护电流互感器二次回路断线Ie 时 当 Ir ≥ 4Ie 时 (2) 正常情况下判断电流互感器二次回路断线的依 据是所有相别的电流中有一相或两相无流 ,且存在 差流,同时差流大于差流越限值。 在有电流突变 时,判据为发生突变后电流减小,且本侧三相电流 中有一相或两相无流,对侧三相电流无变化。 一般情况下,电流互感器二次回路断线后,差 动保护设备发出报警信号,并可选择闭锁或不闭锁 差动保护出口。 的,而后者只能保证整个接地系统符合要求 。当雷 击发生时,必须将雷电流迅速传导到地下,前提就 是每个接地点都是完好的。所以,接地电阻年度检 测是必须进行的,不能用政府抽检代替。 ( 2 ) 电解离子接地极与储罐基础钢结构的电池 腐蚀问题。 铁和铜在海水中的电偶序分别是 - 0. 5 V、 ( 2014 - 7 ) 30 366 ·配电· 3 电流互感器二次回路断线是否应闭锁差动保护 出口的分析 毁,甚至威胁人身安全。所以,持电流互感器二次 回路断线不闭锁差动保护出口观点的技术人员认 为: 一旦发生断线,通过差动保护动作出口,使设 备停止运行,是利大于弊的。因为如果设备在电流 互感器二次回路断线的情况下继续运行 ,后果可能 非常严重。 3. 3 电流互感器二次回路断线开放差动保护, 通 过控制字选择电流互感器二次回路断线是否 闭锁差动保护出口 当电流互感器二次回路断线且差流不大时 ,差 动保护设备发出报警信号,通知调度人员通过倒负 荷将变压器停电进行检修处理。这样做,可以避免 因电流互感器二次回路断线而引起的主变跳闸 。如 果差流增大至断线开放差动保护定值 ( 一般为变 压器额定电流 I e ) , 则开放差动保护。 这样, 变压 器差动保护动作,主变跳闸,保护装置可以正确切 除故障电流,避免事故扩大。可以说,这是一个折 中的方案,兼顾了前两种方案的优点与不足。 4 应用实例 在实际生产运行中, 由于对二次回路的维护、 预防性试验、断路器的分合闸操作,以及设备本身 的振动等原因,电流互感器比较容易出现二次回路 断线的情况。在微机型变压器差动保护中,变压器 各侧电流互感器采用 Y 形接线, 出现电流互感器 二次回路断线情况时,断线侧断线相的电流减小或 变为零,其余各侧同相的相电流无变化,差动电流 变为断线相上的负载电流或穿越性电流 。此时,主 变电流往往大于差动保护启动定值 I cd , 势必造成 主变差动保护动作,断开主变断路器。实际上,这 样的情况是不允许的。因此,许多厂家在产品中加 入了电流互感器二次回路断线闭锁差动保护出口和 开放差动保护的功能,供用户选择。 3. 1 电流互感器二次回路断线闭锁差动保护出口 主变正常运行时,电流互感器二次回路断线引 起差动保护动作属于不正确动作, 宜只发报警信 号,由运行人员进行处理。这样做的缺点是,如果 变压器此时有故障,变压器差动保护不动作,就不 能正确地切除故障电流,使事故范围扩大。 坚持电流互感器二次回路断线闭锁差动保护出 口,即坚持继电保护一贯的理念和原则 : 一次设备 出现故障时继电保护必须正确动作 ,而一次设备未 出现故障或异常时不应动作,否则就是保护拒动或 误动。基于这样的理念,电流互感器二次回路属于 继电保护的组成部分,断线应闭锁保护出口,以免 造成不必要的突然停电和影响系统稳定 。 3. 2 电流互感 器 二 次 回 路 断 线 不 闭 锁 差 动 保 护 出口 《电业安全工作规程》 规定, 带电的电流互感 器二次回路工作时严禁开路。大机组及超高压设备 使用的电流互感器,二次绕组匝数多,开路电压很 高。这样高的二次电压不但可能使二次绕组和二次 设备的绝缘 遭 到 损 坏 , 而且会使铁心因过热而烧 - 0. 1 V,两种金属之间存在电位差, 当通过导体 连接在一起时,就组成了原电池,作为阳极的铁被 腐蚀,保护了阴极的铜。埋地电缆的钢铠被腐蚀也 是这种现象,必须经常检查腐蚀的速度和程度。 ( 3 ) 储罐阴极保护与接地装置的设置 。储罐安 装阴极保护装置时, 如果设置不当, 将近 99% 的 ( 2014 - 7 ) 首钢京唐公司变电站采用第 3. 3 节所论述的方 案,取得了较好的效果。 以 1 号 110 kV 变电站 3 号主变 ( 容量 63 MVA, 电压比 110 kV /10. 5 kV, 联结方式 YNd11 , 一 次 电 流 互 感 器 变 比 600 A /1 A,二次电流互感器变比 4 000 A /1 A ) 为例, 差 动保护 定 值 如 下: 差 动 速 断 电 流 定 值 I sd = 4. 4 ( A) ,差动保护启动定值 I cd = 0. 28 ( A ) , 比率制 动系数定值 K = 0. 5 , 二次谐波制动系数 0. 15 , 断 线 号变电站后台报警, 显示 3 号 主变差动保护电流互感器二次回路断线 A。 联系调度人员倒负荷 停电后检查设备,发现是 SF6 封闭式组合电器开关 端子排松动。拧紧端子排后,故障消除。 ( 编辑 【变压器 电流互感器 继电保护】 杨 梁) 阴极保护电流会通过接地装置流入储罐 ,只有不到 1% 的阴极保护电流通过土壤流入储罐底板 , 使储 罐底板几乎没有阴极保护效果。必须进行全面的检 测评估,采取正确的安装方法,使防雷接地和阴极 保护两种保护系统合理存在,各自发挥作用。 ( 编辑 叶 帆) 【防雷 接地 设计】 367 31

产品中心 公司新闻 行业资讯 技术文章 安装现场 公司简介 联系方式

联系人:王经理

电话:0318-8333449 传真:0318-8333449

地址:河北省 - 沧州市 枣强县富强北路259号

二维码
Copyright ©2015-2020 怎么找到AG官方网站【真.AG亚游】 版权所有 怎么找到AG官方网站保留一切权力!