工廠供電系統(tǒng)存在問題及改進(jìn)措施的探討

楊妍曄

（大慶石化公司化工一廠供電車間，黑龍江 大慶 163711）

工廠供電系統(tǒng)是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，指從電源線路進(jìn)廠起到高低壓用電設(shè)備端止的電網(wǎng)系統(tǒng)，包括工廠內(nèi)的變電所和所有的高低壓供電線路，也稱工廠配電。配電所的任務(wù)是接受電能和分配電能，不改變電壓；而變電所的任務(wù)是接受電能、變換電壓和分配電能。安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)是對(duì)工廠供電的基本要求。供電中斷，會(huì)引起設(shè)備損壞、生產(chǎn)中斷、產(chǎn)品報(bào)廢，甚至人身傷害事故等嚴(yán)重后果。

1 工廠供配電系統(tǒng)

工廠供電系統(tǒng)一般由總降壓變電所、高壓配電所、裝置變電所、高低壓配電線路、變配電設(shè)備和用電設(shè)備等組成。還包括繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置、調(diào)度自動(dòng)化和通信等輔助系統(tǒng)。大工業(yè)企業(yè)用戶一般還有自備電廠，一般火電居多。工廠一般從220 ～500kV 高壓輸電網(wǎng)或發(fā)電廠直接受電，通過變壓器降壓到35 ～110kV，一般處于用電樞紐中心位，其供電范圍較大，稱一次變電站，若一次變電站停電，該區(qū)域中斷供電。在負(fù)荷中心的終端變電站，又稱二次變電站從總變受電，經(jīng)變壓器降至6kV，若全終端變電站停電，該部分用戶中斷供電。在工業(yè)裝置附近變電站接受6kV，直接高壓配電或變電為220/380V，對(duì)用電設(shè)備直接進(jìn)行供電。電力系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)一般稱二次系統(tǒng)，繼電保護(hù)裝置是保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行的基本裝備，任何電力設(shè)備不得在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。安全自動(dòng)裝置用以快速恢復(fù)電力系統(tǒng)的完整性，防止和終止引起大面積停電的重大系統(tǒng)事故。電力調(diào)度系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集電力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和信息，不間斷進(jìn)行監(jiān)控。

2 工廠的供電系統(tǒng)存有的問題

2.1 停電事故

所有的用電設(shè)備都應(yīng)當(dāng)在額定電壓下運(yùn)行，一般允許有±5%的變動(dòng)范圍。電壓過高，設(shè)備絕緣不能承受會(huì)損壞，甚至短路崩燒造成系統(tǒng)波動(dòng)，電壓過低，設(shè)備不能正常工作。實(shí)際供電過程中，因?yàn)殡娫催M(jìn)線線路故障，電源側(cè)跳閘；本所母線故障，進(jìn)線跳閘或越級(jí)跳閘；一條進(jìn)線跳閘，備自投不成功；本所設(shè)備故障，越級(jí)使進(jìn)線電源跳閘等等造成全所失電。線路故障造成跳閘的原因很多，如絕緣子閃絡(luò)、惡劣天氣、樹枝、動(dòng)物等引起的對(duì)地、相間短路等瞬時(shí)性故障；設(shè)備缺陷、施工隱患、外掛物、絕緣破損等永久性故障，以及瞬時(shí)故障發(fā)展為永久性故障。

2.2 系統(tǒng)晃電

晃電是指電網(wǎng)因保護(hù)切除短路故障、自動(dòng)裝置誤切換或其他非正常原因造成的電網(wǎng)短時(shí)電壓波動(dòng)幅值超過10%，持續(xù)時(shí)間為10ms ～1min（一般為10 ～600ms），在工藝允許的時(shí)間內(nèi)電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常。如果發(fā)生晃電的現(xiàn)象，電壓會(huì)出現(xiàn)明顯的瞬時(shí)跌落，對(duì)電壓敏感的設(shè)備如計(jì)算機(jī)、繼電器、變頻器等失電，接觸器線圈電磁鐵失壓就會(huì)發(fā)生釋放，導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)的眾多重要機(jī)泵停機(jī)。輕則裝置連鎖停車，產(chǎn)生大量殘次品，物料排空，需要重新開車，重則甚至爆炸等惡性事故，給公司帶來巨大的損失。

2.3 電氣誤操作

誤操作是電氣工作的惡性事故，對(duì)人身、電網(wǎng)、設(shè)備都可能產(chǎn)生巨大的危害。主要指：誤分、誤合斷路器；誤入帶電間隔；帶負(fù)荷拉、分隔離開關(guān)（或推拉小車）；帶電掛接地線或合接地開關(guān)；帶接地線或接地開關(guān)合閘送電。誤操作產(chǎn)生的后果往往都十分嚴(yán)重、性質(zhì)惡劣。電氣作業(yè)要求作業(yè)人員具有豐富的電力知識(shí)、熟悉設(shè)備、系統(tǒng)和基本原理，熟悉本崗位的制度和規(guī)程，熟悉操作和事故處理。但個(gè)別人員的水平不適應(yīng)崗位需要，工作中麻痹大意，存在僥幸心理，不但專業(yè)不行，缺乏操作經(jīng)驗(yàn)和事故處理能力，而且習(xí)慣性違章，據(jù)統(tǒng)計(jì)，80%以上的人身傷亡事故是由習(xí)慣性違章造成的。電力作業(yè)往往本身并不復(fù)雜，操作往往比較單調(diào)，但如果沒有意識(shí)到單調(diào)背后潛在的危險(xiǎn)，違反操作規(guī)程，減少安全措施，而這些都是為預(yù)防萬一而設(shè)置的，難免為作業(yè)帶來某些不方便，違章就是破壞這些約束條件，增加了事故發(fā)生的概率，這就是違章的危害。除了人員原因還有五防裝置及設(shè)備原因、管理上制度的不健全等。

3 工廠供電系統(tǒng)的改進(jìn)措施的探討

3.1 防止全停事故

6kV 及以上裝置變電站內(nèi)單母線分段運(yùn)行的分段開關(guān)（母聯(lián)開關(guān)）應(yīng)裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入或快速切換裝置，并具備故障閉鎖的功能。一是設(shè)置備用電源自動(dòng)投入或快速切換裝置目的就是在一段失電后，另一段能快速投入，保證供電連續(xù)性，防止出現(xiàn)長時(shí)間大面積停電；二是具備故障閉鎖功能，防止母線故障時(shí)備用電源合于故障點(diǎn)、對(duì)故障點(diǎn)的連續(xù)沖擊破壞而擴(kuò)大停電范圍。

3.2 抗晃電措施

采用交流供電的通信設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、防誤主機(jī)的交流電源，應(yīng)取自站用交流不間斷電源系統(tǒng)，防止晃電或停電導(dǎo)致通信設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、防誤主機(jī)交流電源失電，造成設(shè)備誤動(dòng)作。裝置帶油壓聯(lián)鎖的重要機(jī)組主備輔助油泵電動(dòng)機(jī)之間應(yīng)具備聯(lián)鎖自動(dòng)切換功能，低油壓聯(lián)鎖停車應(yīng)適當(dāng)增加延時(shí)，確保躲過油泵切換過程中的油壓波動(dòng)時(shí)間，在主備輔助油泵增加的聯(lián)鎖方式一般有兩種，一是通過油壓低聯(lián)鎖啟備泵方式，一般通過儀表DCS 組態(tài)實(shí)現(xiàn)；另一種是通過電氣控制回路實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。目的都是增強(qiáng)重要機(jī)組輔助油泵的聯(lián)鎖動(dòng)作能力，縮短主備油泵之間聯(lián)鎖切換時(shí)間，保證機(jī)組連續(xù)運(yùn)行。重要變頻器應(yīng)具備抗晃電功能，如進(jìn)行壓寬調(diào)整、啟用失電跨越、控制回路保持等功能，在電網(wǎng)晃電，母線電壓和頻率等異常時(shí)，可保持正常運(yùn)行，防止重要變頻器運(yùn)行中由于“晃電”停機(jī)，造成裝置波動(dòng)或停工。帶有關(guān)鍵安全聯(lián)鎖的變頻器控制電源和其他電源應(yīng)分別設(shè)置熔斷器或空開，并采用開關(guān)量啟停，以提高控制回路抗“晃電”能力，提高變頻器控制回路抗“晃電”能力，防止控制回路電壓波動(dòng)導(dǎo)致變頻器停機(jī)。重要機(jī)泵增加再啟動(dòng)功能，實(shí)現(xiàn)晃電不停裝置。

3.3 防止電氣誤操作事故的措施

凡有可能引起誤操作事故的一次電氣設(shè)備，均應(yīng)裝設(shè)防誤裝置。防誤裝置應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能(簡稱“五防”)：防止誤分、誤合開關(guān)；防止帶負(fù)荷拉、合隔離刀閘；防止帶電掛(合)接地線(接地刀閘)；防止帶接地線(接地刀閘)合開關(guān)(隔離刀閘)；防止誤入帶電間隔。實(shí)踐證明，五防是防止工作人員發(fā)生電氣誤操作的有效技術(shù)措施，同時(shí)執(zhí)行解鎖的有關(guān)規(guī)定，可減少電氣誤操作事故的發(fā)生，五防主要包括微機(jī)防誤、電氣閉鎖、電磁閉鎖、機(jī)械閉鎖、帶電顯示裝置等。嚴(yán)格執(zhí)行倒閘操作“八道關(guān)”，在操作中執(zhí)行監(jiān)護(hù)制度。人員個(gè)體素質(zhì)的綜合提高，具有專業(yè)素質(zhì)對(duì)崗位的勝任，具有強(qiáng)烈的責(zé)任心對(duì)工作的負(fù)責(zé)，是防止電氣誤操作事故的核心。

4 結(jié)語

工廠是電能的主要用戶，近年來，工業(yè)企業(yè)對(duì)供電可靠性要求越來越高，所以從思想上需要對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行高度的重視，加強(qiáng)對(duì)供電系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)管理，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查維修，及時(shí)消除隱患，避免因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)的問題給企業(yè)帶來不必要的損失。企業(yè)也要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，提高相關(guān)人員的職業(yè)技能及事故應(yīng)急能力，為供電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性提供保障。