【摘要】計量站是油田生產(chǎn)的重要組成部分，而電源質(zhì)量的好壞，電源系統(tǒng)的穩(wěn)定對于油田穩(wěn)定生產(chǎn)至關(guān)重要。防雷保護要做到全面保護，要從低壓配電系統(tǒng)、過程控制線路、數(shù)據(jù)線路和天饋線等方面著手考慮。結(jié)合站內(nèi)接地要求及線路防浪涌要求，組成完整的保護系統(tǒng)，保證油田正常生產(chǎn)。

　　【關(guān)鍵詞】統(tǒng)計與決策,計量站,SPD,防雷防電涌,全面保護

　　1.引言

　　隨著電子信息技術(shù)和儀表自動化技術(shù)的快速發(fā)展，采油計量站自動化技術(shù)在油田也有了大面積的推廣和應用。特別是信息化、智能化的應用，實現(xiàn)了各計量站的遠程數(shù)據(jù)集中監(jiān)控和無人值守。然而，被譽為該系統(tǒng)大腦及神經(jīng)末梢的自動化設(shè)備及儀表的保護，就顯得尤為重要，而電源保護則作為重中之重。

　　電涌電壓會造成設(shè)備損壞、系統(tǒng)停頓或控制系統(tǒng)失靈。與系統(tǒng)失靈和更換元件的代價相比較，可能發(fā)生的數(shù)據(jù)丟失和收益率的下降等間接損失遠遠大于直接損失。如果保護做不到位，會出現(xiàn)設(shè)備損壞，造成原油溢出大罐，造成重大安全環(huán)境事故。因此，計量站的防雷防電涌技術(shù)作為一種行之有效的保護方法。

　　2.防雷防電涌保護技術(shù)

　　電涌保護器(Surge protection Device)是電子設(shè)備雷電防護中不可缺少的一種裝置，過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護器”英文簡寫為SPD。電涌的起因主要有雷擊、開關(guān)操作和核致電磁脈沖引起的過電壓。雷電在高壓線上感應起電涌，并沿導線傳播至發(fā)配電設(shè)備。配電設(shè)備中，這些耐壓較低的電子設(shè)備和儀表就會被雷電感應過電壓損壞。一般情況下，對于計量站內(nèi)部的電子設(shè)備而言，最常見的不是直擊雷，而是雷電發(fā)生時在電源和通訊線路中的電流電涌引起的。

　　3.采油計量站如何做好防雷防電涌保護

　　針對起因可以采取加裝避雷設(shè)備(包括受雷部、避雷導線和接地極)和加裝電源SPD和信號SPD�？捎行ПＷo用電設(shè)備，防止過電壓損壞設(shè)備。不能做直接電氣連接的線路(比如電源線、信號線、天饋線等)需要做特殊的等電位連接。為了防止瞬態(tài)電涌摧毀電氣系統(tǒng)，所有出于危險中的接口，如信號輸入和電源，必須安裝防雷及電涌保護器。

　　防雷保護要做到全面保護，要從低壓配電系統(tǒng)、過程控制線路、數(shù)據(jù)線路和天饋線等方面著手考慮�，F(xiàn)在的采油計量站已經(jīng)使用了相當數(shù)量的計算機、觸摸屏、PLC、RTU和其他微電子設(shè)備。

　　這些微電子器件工作電壓僅幾伏，傳遞信息電流小至微安級，對外界的干擾及其敏感，而雷電流的瞬變電磁場對微電子設(shè)備的干擾和損害就更為嚴重。在雷雨季節(jié)，有的自動化控制系統(tǒng)、通信聯(lián)絡系統(tǒng)等常常損壞，造成較大的直接和間接經(jīng)濟損失。所以要采取相應的措施加以保證。完整的回路保護如圖1所示：

　　圖1 完整的回路保護

　　3.1 一級保護

　　在用戶供電系統(tǒng)入口進線各相和大地之間的加裝大容量電源防浪涌保護器。一般要求該級電源保護器具備100KA/相以上的最大沖擊容量，要求的限制電壓應小于1500V。一級的保護器主要是對大浪涌電流的吸收。僅靠它們還不能完全保護供電系統(tǒng)內(nèi)部的感應用電設(shè)備。

　　3.2 二級保護

　　在重要或敏感用電設(shè)備(如計算機、PLC、觸摸屏和網(wǎng)絡設(shè)備)供電的分路配電設(shè)備的電源防浪涌保護器。這些SPD對于通過了用戶供電入口浪涌放電器的剩余浪涌能量進行更完善的吸收，對瞬態(tài)過壓具有極好的抑制作用。該處使用的電源防浪涌保護器要求的最大沖擊容量為45KA/相以上，要求的限制電位應小于 1200V。

　　3.3 三級保護

　　在用電設(shè)備內(nèi)部電源部分使用一個內(nèi)置的電源防浪涌保護器，以達到完全消除微小瞬態(tài)過電壓。該處使用的電源防浪涌保護器要求的最大沖擊容量為20KA/相或更低一些，要求的限制電壓應小于1000V。對于一些特別敏感的電子設(shè)備，具備第三級的保護是必要的。同時它也可以保護用電設(shè)備免受系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓影響。

　　3.4 無線傳輸系統(tǒng)的電涌保護

　　采油計量站大多為有線光纜和無線通訊方式進行數(shù)據(jù)的傳輸，計量站屋頂安裝的有天饋線，雖然安裝有避雷針，還需要在饋線回路中安裝了避雷器�？梢杂行Х乐估纂姷耐獠壳秩�，造成設(shè)備的損壞。

　　3.5 接地與屏蔽

　　良好的接地是防雷中至關(guān)重要的一環(huán)。接地電阻值越小過電壓值越低。因此，在經(jīng)濟合理前提下應盡可能降低接地電阻。

　　計量站內(nèi)的動力裝置共用接地網(wǎng)并盡可能與防雷接地網(wǎng)直接相連。為減少雷電電磁干擾，建筑鋼筋、金屬底板均應相互焊接，形成等電位法拉第籠。

　　架空電力線由站內(nèi)終端桿引下后應更換為屏蔽電纜;室外通信電纜應采用屏蔽電纜，屏蔽層兩端要接地;對于既有鎧帶又有屏蔽層的電纜應將鎧帶及屏蔽層同時接地，而另一端只將屏蔽層接地。電纜進入室內(nèi)前水平埋地深度應大于0.6m;非屏蔽電纜應穿鍍鋅鋼管并水平埋地10m以上，鋼管兩端應良好接地。

　　4.結(jié)束語

　　計量站是油田生產(chǎn)的重要組成部分，電源系統(tǒng)的穩(wěn)定對于油田生產(chǎn)至關(guān)重要。在文章中闡述了計量站從電源進線端(一級保護)、用電設(shè)備進線端(二級保護)和設(shè)備本體(三級保護)加裝SPD有效解決電源浪涌問題。

　　結(jié)合站內(nèi)接地要求及線路防浪涌要求，組成完整的保護系統(tǒng)，可有效保證油田生產(chǎn)穩(wěn)定、高效、持續(xù)。

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