摘 要：本文就PG9E燃机在运行过程中发生的雷击事件进行了分析，提出了整改措施，供同行交流参考。
关键词：燃气轮机；雷击事故；防雷

）均显示为390.41度，同时辅机间温度（ATTC1）、轮机间温度（ATLC1）、滑油箱温度（LTOT1，LTOT2）、重油温度（FTH）、重油加热器温度（FTHH）、轻油温度（FTD）等测点均无法正常显示，18时47分39秒，燃机进入自动停机状态。
    PG9E型燃机使用的是SPEEDTRONICTM MARK V控制系统，运行人员通过一个界面数据处理器〈I〉进行各项正常操作，〈I〉采用口令的方式与一个通用数据处理器〈C〉进行通信，〈C〉机和三只控制处理器〈R〉、〈S〉、〈T〉进行沟通。其中〈C〉机负责收集用于显示的数据，提供报警存储缓冲，产生诊断信息，以及为非关键信号和控制动作提供共用的I/O接口，作为控制系统核心的〈R〉、〈S〉、〈T〉机用来进行所有关键的控制运算，燃气轮机操作顺序控制以及主要的保护功能，实行三选二表决。<P>机（P保护模块）由〈X〉、〈Y〉、〈Z〉三套独立的微处理器对转速传感器、火焰检测器、电压互感器来的信号实施处理和三选二表决，用来提供电子超速保护、熄火保护和同期保护功能。控制系统的结构如图1表示。

注：CTBA—C机模拟信号输入/输出端子板（4-20ma输入/输出）
TBCA—C机模拟信号输入端子板（热电阻即热电阻信号输入）
TBCB—C机模拟信号输入端子板（0-1ma、4-20ma、热电阻信号输入）
TBQA—〈C、R、S、T〉机热电偶信号输入端子板
TBQB—〈R〉机模拟信号输入端子板（压力、电压、振动信号）
TBQC—〈R〉机模拟信号输入/输出端子板（LVDT信号输入/输出、4-20ma输入、4-20ma/200ma输出）
QTBA—〈R、S、T〉模拟信号输入/输出端子板

上述卡件、端子板等设备全部位于燃机控制室内的MARK V控制柜中。
检查发现出现异常的信号测点，均是通过TBCA（用于C机的热电阻信号接入）端子板送入C机的，检查上述出现异常的现场元件，发现发电机定子温度6号测量热电阻（GST6）被雷电击穿，其引线之间阻值为零，TBCA端子板上相应通道的半导体压敏元件被击穿，同时TBCA端子板所连接的上位模拟I/O板（TCCA卡件）也被击坏，由于TCCA卡件的损坏导致了进入TCCA卡件的所有热电阻信号无法送至C机正常参与控制和显示，导致了机组进入自动停机状态。
由于暂时没有TCCA卡件的备件，为了尽快的恢复机组运行，所以将上述的异常信号转接到TBCB端子板（用于C机0-1ma、4-20ma、热电阻等信号输入）的闲置通道上，并对通道进行定义。待备件到货后恢复原状。

事故分析
一般来讲，雷击对控制系统的危害主要有直击雷和感应雷两种形式。
根据对现场环境的分析，结合控制系统遭损坏的结果来看（只有极少数卡件被损坏），控制系统遭受直击雷的可能性很小。因为控制系统所在的控制室与余热锅炉之间距离非常近（几米的距离），如果有直击雷的话，一般来说会首先对高度较高的导体进行放电，而在现场余热锅炉的高度超过60m，控制室的高度只有约2.5m左右，所以着重考虑是感应雷造成的破坏。
经过对现场的设备布线进行排查，发现发电机定子温度信号（GST1-6）的电缆所在的电缆沟与余热锅炉避雷针下引线的距离非常近（根据有关资料，发生雷击时，在周围1000m左右范围内，在所有的导体上会产生足够强度的感应浪涌），所以当余热锅炉或者附近较高的设施（如发电机中性点小间）遭受雷击时，其接地引下线中电流强度会非常大，有可能对信号电缆产生电磁干扰或形成感应电压，同时通过该电缆进入控制系统，相应的过电压会远远超过卡件的耐压等级，所以击穿了控制卡件，导致自动停机。
事后对现场的设施进行检查，发现了一些起初施工引起的缺陷，包括以下几个方面：
信号电缆的敷设、屏蔽、接地情况不够完善，腐蚀生锈较为严重。
余热锅炉烟囱的避雷针接地线距离控制室、设备、以及电缆沟的距离比较近，并且缺乏相应的保护措施。
由于是沿海，空气以及土壤中含盐量较高，再加上接地网的维护不及时、保养不到位，腐蚀生锈地方较多，造成接地阻抗偏大。
由于燃气轮机控制系统的卡件价格昂贵，虽然这些卡件在电路设计中特别是端子板中大量使用半导体压敏器件，以避免由各种意外原因出现的过电压、浪涌冲击、某些脉冲或线路短路所引起的危害，但在实际使用中特别是遇到雷击时，因为半导体的击穿所需时间大于电流的传导时间（μs级），所以其保护效果并不是很理想。

3 整改措施
所以为了尽量避免今后再次出现此类事件，针对本厂的实际情况进行了防雷设施的改进，主要做了以下的工作：
（1）由于全厂电缆是采用缆沟的方式敷设的，所以将走线槽全部更换成全金属的材质，并且在缆沟中每隔一段距离用金属导体（例如铜）进行接地，保证走线槽接地性良好。通信线路全部使用屏蔽电缆，重要的线路采用双层屏蔽电缆。
（2）将锅炉烟囱的避雷针下引线迁至远离设备的一侧，并采用独立的接地装置。
（3）做好接地网维护工作，防止其腐蚀生锈，定期测量其接地阻抗，并定期检查设备的接地情况是否良好。

作者简介
姜红卫，现任江苏国信淮安燃气发电有限公司运行值长，负责防雷安全相关工作。