輸配電系統(tǒng)安全管理

楊延剛 蔣巨兵

【摘 要】主要講述化工企業(yè)電力系統(tǒng)中電纜溝、電纜橋架、高壓配電柜以及高壓鐵塔等場所的一些隱蔽不易巡檢場所的安全管理，保障企業(yè)電力安全運行。

【關(guān)鍵詞】化工;電力安全;管理;措施

Abstract：This paper mainly describes the safety management of some hidden and difficult patrol sites in the power system of chemical enterprises，such as cable trench，cable bridge，high voltage distribution cabinet and high voltage iron tower，so as to ensure the safe operation of electric power in enterprises.

Keywords：chemical engineering;Power safety;management;measures

1 引言

企業(yè)的生產(chǎn)都離不開供電系統(tǒng)的支撐，供電系統(tǒng)的安全運行，直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)和安全，供電系統(tǒng)主要有發(fā)電、輸電和配電三大部分組成。其中輸電和配電是引發(fā)供電設(shè)備故障最多的環(huán)節(jié)，也是直接影響到安全生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)[1]。

輸電系統(tǒng)電壓等級比較高，一般分為220KV、110KV和35KV，輸電線路一般都是架空的，離地距離比較高，無法用肉眼來監(jiān)測線路接頭的溫度，一旦發(fā)生事故將影響到整個企業(yè)的安全生產(chǎn)，給企業(yè)造成重大的經(jīng)濟損失。

配電系統(tǒng)一般35KV和10KV、6KV為主，主要是有高低壓開關(guān)柜和高壓傳輸線纜組成，各種高壓開關(guān)柜全部采用密閉式，肉眼無法監(jiān)測到內(nèi)部斷路器觸頭、分支母排、電纜接頭的溫度情況，由于設(shè)備處于長期運行狀態(tài)，電力負荷也是不斷的變化，會造成材質(zhì)老化、接觸電阻增大，在負荷增加時出現(xiàn)接頭過熱、甚至燒穿。

輸電線纜一般采用橋架架空和地下電纜溝方式敷設(shè)，由于企業(yè)用電負荷多，集中敷設(shè)，不管橋架還是電纜溝內(nèi)電纜都比較多，且平時無法像其他設(shè)備一樣方便巡檢，只能在運行電纜擊穿等事故停車后才能發(fā)現(xiàn)，且一旦發(fā)生，會使橋架或電纜溝內(nèi)電纜都會有不同程度的損壞，造成后果都相當嚴重。

根據(jù)我公司實際情況，對于這三個方面的電力管理，我們采用了電力設(shè)備綜合狀態(tài)在線檢測系統(tǒng)，具體措施為：

（1）對于高壓鐵塔，我們采用紅外線測溫系統(tǒng)對高壓線路接頭處的溫度進行實時監(jiān)控;

（2）對于高壓柜，我們采用無線溫度在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)對高壓柜內(nèi)部斷路器觸頭、分支母排、電纜接頭處溫度進行實時監(jiān)控;

（3）對于電纜橋架、電纜溝內(nèi)電纜，我們采用電纜分布式光柵在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)對電纜溫度進行監(jiān)控。

2 雙視紅外熱成像溫度監(jiān)測系統(tǒng)

在線紅外熱像溫度監(jiān)測預(yù)警，可以實時自動巡檢輸電線路接頭的溫度情況并按預(yù)先設(shè)定的預(yù)警值發(fā)出聲音、圖像、視頻等報警信號，從而使運行人員能及時采取相應(yīng)的措施，用減少負荷或改變系統(tǒng)運行方式等手段，確保設(shè)備運行的安全[2]。

系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能：

a）自動巡檢：自動監(jiān)測與報警：最大利用電氣自動化系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)的智能方式運作，無需看管而自動進行監(jiān)控與報警，365天x24小時實時顯示熱分布圖像和視頻，可以設(shè)置255個預(yù)置位，提供多種方式的自動巡航方案，實現(xiàn)每天多次的對設(shè)備工作狀態(tài)的巡檢、自動預(yù)警、自動輸出報表等功能。

b）自動預(yù)警：當監(jiān)測到異常狀態(tài)時自動生成故障報警信息，報警信息有文字信息和聲音信息并自動截取相關(guān)圖像，提示運行人員具體的報警位置，以便跟蹤故障點并排除故障。

c）溫度修正：用戶可以設(shè)定輻射率、距離、環(huán)境溫度、相對濕度等各項參數(shù)，以得到最精確的測量溫度值。

d）智能分析：當發(fā)現(xiàn)升壓站設(shè)備溫度異常，可以調(diào)出此設(shè)備的正常時的熱圖譜及正常時的運行參數(shù)，與異常時的熱圖譜及運行參數(shù)進行對比，從而進行準確分析，報警的時候可以詳細到具體設(shè)備故障部位。

3高壓開關(guān)柜無線測溫系統(tǒng)

采用接觸式無線溫度傳感器，傳感器需要緊貼在被測設(shè)備的表面，要求接觸良好，能夠準確的反應(yīng)被測設(shè)備的真實溫度。采集到溫度以后通過無線方式把溫度主動發(fā)送給測溫通信終端，有通信終端來進行管理和測溫數(shù)據(jù)的遠傳。溫度傳感器采用高效能電池供電或者是采用無源電流取電方式供電。

系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能：

a）每個溫度探頭具有唯一的ID號

當無線傳感器發(fā)送被監(jiān)測點溫度的同時，把其自身的編號（ID號）也傳輸出來，這些數(shù)據(jù)最終被傳輸?shù)接嬎銠C時，計算機根據(jù)事先在數(shù)據(jù)庫中保存的傳感器編號與安裝地點關(guān)系，自動確定各監(jiān)測點的溫度。

這一特點非常適合運行中心具有大量監(jiān)測點的應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的自動化程度，減輕了人工測溫時的繁瑣手工記錄工作

b）無線溫度數(shù)據(jù)傳輸

傳感器與測溫終端之間采用無線連接，不需要在復(fù)雜的電網(wǎng)環(huán)境下增加額外的線路，既方便了系統(tǒng)的安裝與維護，又減少了對電網(wǎng)安全運行的影響，使系統(tǒng)的安全性、靈活性得到極大提高。

無線通信選擇工作于ISM工作頻率，對人體無傷害、對周圍設(shè)備無電磁干擾，符合FCC標準和國家無線管理規(guī)定。

c）每天24小時連續(xù)在線監(jiān)測

傳感器每隔一定時間（可以事先設(shè)定）自動發(fā)射一次監(jiān)測點的溫度數(shù)據(jù)，計算機實時收集并記錄所有監(jiān)測點的溫度數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常立即報警。解決了試溫片、紅外等測溫方法需要人工到現(xiàn)場巡視、掃描造成延誤而引起的故障。

4分布式光柵在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

由于電纜出現(xiàn)故障，并不是完全突發(fā)事件，事先都有預(yù)兆，電纜接地不良導(dǎo)致溫度升高等都可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。因此對電纜及其接頭位置的溫度監(jiān)測是預(yù)防和減少電纜突發(fā)性故障的一個簡便有較的手段，是防止輸電電纜發(fā)生火災(zāi)事故的一項重要措施。分布式測溫系統(tǒng)結(jié)合導(dǎo)體載流量系統(tǒng)可以有效的得到每米電纜表面溫度、每米電纜導(dǎo)體溫度和負荷電流等實時數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能：

a）溫度實時顯示

可以實時顯示溫度--距離曲線，用于客戶觀察整個回路的溫度曲線。

b）預(yù)警、報警功能

支持差定溫的預(yù)警、報警功能，在溫度或溫升超過設(shè)定預(yù)警閾值時，以黃色報警色顯示預(yù)警;溫度或溫升超過報警閾值時，紅色報警色顯示報警，并在軟件界面顯示報警信息。

c）定位功能

當發(fā)生報警或斷纖時，軟件能自動識別故障原因是斷纖還是溫度報警，并能做到故障準確定位。

d）歷史數(shù)據(jù)查詢功能

可以對歷史報警信息、歷史溫度數(shù)據(jù)按照時間段進行查詢、顯示和導(dǎo)出。客戶可以查詢某段時間、某條光通路、某個溫度范圍的溫度信息，以便于客戶做后期分析處理。

5 結(jié)論

公司通過采用電力設(shè)備綜合狀態(tài)在線檢測系統(tǒng)對原來隱蔽、不易巡檢的電力設(shè)備進行全面監(jiān)控，在運行了大約半年多的時間里，通過此系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并處理的多次超溫報警，避免的電氣事故的發(fā)生保障了公司電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]施云峰，李沛，雷占軍.電力企業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險管理體系的建設(shè)和應(yīng)用.現(xiàn)代國企研究，2016，24

[2] 朱利明.動態(tài)實時紅外熱成像溫度在線監(jiān)測系統(tǒng).云南電力技術(shù)，2015，8：64-67.

作者簡介：

楊延剛（1981），男，本科，工程師，研究方向：電氣，E-mail：yangyg@befar.com;

蔣巨兵（1973），男，本科，高級工程師，研究方向：儀表，E-mail：jiangjb@befar.com。

（作者單位：1.濱化集團股份有限公司;2.濱化集團股份有限公司）