冶金企業(yè)中供配電系統(tǒng)運(yùn)行安全管理研究

周洪海，王立君，連凱映

（1.山東國為電力工程有限公司，山東 聊城 252000；2.國網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司，山東 聊城 252000）

近年來，我國不斷建立和完善安全生產(chǎn)方面的政策和制度，企業(yè)也在實(shí)施相應(yīng)的政策和制度，極大地促進(jìn)和改善了我國的整體安全生產(chǎn)形勢[1]。然而，盡管許多公司更加重視安全生產(chǎn)，并制定了安全生產(chǎn)的技術(shù)、法規(guī)和制度，但許多公司，特別是一些聯(lián)合大型企業(yè)，仍然存在安全事故。企業(yè)供配電系統(tǒng)電氣火災(zāi)、觸電事故發(fā)生頻率最高[2]。這些安全事故不僅會影響生產(chǎn)，給企業(yè)帶來巨額損失，還會造成人員傷亡。其中冶金企業(yè)就是供配電系統(tǒng)安全事故高發(fā)的企業(yè)。冶金行業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)使得冶金企業(yè)，尤其是歷史悠久的冶金企業(yè)，具有系統(tǒng)接地方式多樣化、多電纜和架空線路并存、工廠管網(wǎng)極其復(fù)雜的特點(diǎn)，給冶金企業(yè)帶來了許多不利的安全生產(chǎn)因素和危害。因此，必須高度重視冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)的運(yùn)行安全管理。在此基礎(chǔ)上，對冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)運(yùn)行安全管理進(jìn)行了深入研究。

1 保護(hù)器運(yùn)行安全管理方案制定

保護(hù)器運(yùn)行的安全管理計劃如下:保護(hù)保護(hù)器免受碰撞和沖擊。移動保護(hù)器時，嚴(yán)禁拉動硅膠護(hù)套和高壓電纜，并存放在干燥清潔的地方，以保護(hù)其免受腐蝕性液體和氣體的侵害。在投入運(yùn)行之前，需要對保護(hù)器進(jìn)行預(yù)防性測試[3]。當(dāng)測試電流時，需要實(shí)施電壓值的施加。舉例來說，對于具有10.0 kv保護(hù)器的系統(tǒng)，施加的電壓值是12.7kv；對于帶有35.0千伏保護(hù)器的系統(tǒng)，施加的電壓值為42.0千伏。那么保護(hù)器中流經(jīng)的電流小于30毫安(電機(jī)型)或小于10毫安(其他型)。要求每三年對工頻放電試驗(yàn)進(jìn)行一次例行檢查[4]。

2 施工期的安全管理方案制定

為了切實(shí)保障系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)與安全，需要在施工階段就開始管理。進(jìn)行項目施工時，必須嚴(yán)格遵循項目設(shè)計圖紙與項目施工圖紙上的規(guī)格，為各種設(shè)備的安裝充分預(yù)留位置，并對安全距離進(jìn)行科學(xué)劃分。

對安全距離進(jìn)行科學(xué)劃分的標(biāo)準(zhǔn)具體如下：當(dāng)?shù)陀?kV機(jī)組時，保持大于4米的安全距離。當(dāng)在1～10kV機(jī)組范圍內(nèi)時，保持大于6米的安全距離。

供配電系統(tǒng)的外殼防護(hù)就是一種很有效的安全防護(hù)措施，也就是通過設(shè)備外殼來實(shí)現(xiàn)有效的防護(hù)。通過設(shè)備外殼，能夠減少設(shè)備內(nèi)部零件和動物或人員相接觸的機(jī)會，并避免發(fā)生設(shè)備進(jìn)水的現(xiàn)象[5]。

3 倒閘操作安全管理方案制定

盡管企業(yè)對于供配電系統(tǒng)的各種操作都制定了嚴(yán)格的操作紀(jì)律與操作規(guī)程，然而分析一些實(shí)際安全事故案例會發(fā)現(xiàn)，倒閘操作紀(jì)律的違反時有發(fā)生，并且成為發(fā)生供配電系統(tǒng)相關(guān)安全事故的重要原因。因此需要對倒閘操作安全管理方案進(jìn)行制定，并確保方案被執(zhí)行。實(shí)施倒閘操作時，其操作順序具體如下：在停電時，首先對開關(guān)進(jìn)行操作，接著對負(fù)荷側(cè)刀閘進(jìn)行操作，最后對電源側(cè)刀閘實(shí)施操作[6]。而在送電時，首先實(shí)施電源側(cè)刀閘的操作，接著對負(fù)荷側(cè)刀閘進(jìn)行操作，最后對開關(guān)進(jìn)行操作。在沒有過流保護(hù)的受電情況下，停電時的具體操作順序如下：首先對開關(guān)進(jìn)行操作，接著對線路側(cè)刀閘進(jìn)行操作，最后實(shí)施母線側(cè)刀閘的操作。在送電沒有過流保護(hù)的情況下，停電時的具體操作順序如下：首先對母線側(cè)刀閘進(jìn)行操作。接著對線路側(cè)刀閘進(jìn)行操作，最后對開關(guān)進(jìn)行操作。

在進(jìn)行濾波器支路的相應(yīng)切換操作時，掉電時的具體操作順序是按照高階到低階濾波的順序操作；送電時，操作順序具體為按照低階到高階濾波的順序來操作[7]。

操作閘刀開關(guān)前，檢查開關(guān)，確保開關(guān)處于打開位置。送電時，需要先關(guān)閉刀閘關(guān)，然后再關(guān)閉開關(guān)。停電時，則要先停電，再拉閘。

4 配置安全管理方案制定

電源和配電系統(tǒng)必須正確配置。首先對于室內(nèi)電屏裝置，必須及時進(jìn)行調(diào)整，以發(fā)揮合理對配電箱進(jìn)行配置的作用。其次，對供配電系統(tǒng)的照明設(shè)備與電力設(shè)備實(shí)施電氣箱設(shè)置時，需要分別對其進(jìn)行設(shè)置。接下來是需要合理配置總配電箱，即選擇更靠近電源的位置，保證用電設(shè)備更集中[8]。當(dāng)周圍仍然發(fā)生嚴(yán)重沖擊或振動時，設(shè)備和系統(tǒng)不能進(jìn)行設(shè)置。最后，需要為供配電設(shè)備和系統(tǒng)預(yù)留足夠的空間，為設(shè)備檢修和系統(tǒng)維護(hù)提供直接條件。設(shè)備的安裝高度通常需要保持在1.3～1.5m的高度，為設(shè)備和系統(tǒng)的順利運(yùn)行提供環(huán)境保護(hù)。

5 防護(hù)安全管理方案制定

為了供配電系統(tǒng)的運(yùn)行安全，需要對其防護(hù)運(yùn)行安全管理方案進(jìn)行制定。制定防護(hù)運(yùn)行安全管理方案內(nèi)容具體如下：

對于冶金企業(yè)的供配電系統(tǒng)來說，必須為設(shè)備提供良好的運(yùn)行環(huán)境，努力提升運(yùn)行環(huán)境的質(zhì)量。高濕度、固體障礙物、粉塵污染、設(shè)備腐蝕等問題就會嚴(yán)重影響設(shè)備的運(yùn)行性能，造成短路、設(shè)備污染、腐蝕等問題，對于上述問題，需要采取多樣化的措施來提升運(yùn)行環(huán)境的質(zhì)量。首先需要對周圍的雜物和垃圾進(jìn)行及時清理。還要防止人員和設(shè)備中的帶電結(jié)構(gòu)的直接性接觸，使電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中不受外來固體異物的影響和干擾。而且，對野生動物的保護(hù)一定要到位，具體方法是安裝圍欄等實(shí)物保護(hù)措施。同時，冶金企業(yè)的供配電系統(tǒng)應(yīng)定期維護(hù)和清洗，減少粉塵和液體污染。最后，需要對冶金企業(yè)的供配電系統(tǒng)實(shí)施定期除濕處理，如安裝除濕裝置或防結(jié)露裝置。

6 巡視安全管理方案制定

冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)巡檢安全管理計劃的制定分為以下幾個方面。首先是制定檢查周期。對于35kV及以上規(guī)模的變電站，每天需要進(jìn)行三次檢查。對于容量較小的變電站和配電室，在無人值守的情況下，在每周負(fù)荷高峰期間，每天固定進(jìn)行兩次巡視，時間定為白天和夜間[9]。在惡劣天氣，如濃霧、雨雪、風(fēng)、雷等，對于冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)的室外安裝部分，需要在夜間或白天進(jìn)行專項檢查。對于新投入運(yùn)行以及異常的變壓器和配電設(shè)備，要加強(qiáng)巡檢，密切監(jiān)視其變化。

以及配電設(shè)備的維護(hù)與運(yùn)行。必須定時對配電設(shè)備進(jìn)行巡視與檢查，從而及時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的故障與設(shè)備缺陷，及時對措施進(jìn)行采取。

對于巡視電力設(shè)備和變壓器時發(fā)現(xiàn)的那些異常情況，需要將其在專用記錄本中仔細(xì)記錄，如果情況嚴(yán)重則需立即上報并及時進(jìn)行處理。

7 引入新型運(yùn)行安全管理方案

通過紅外技術(shù)進(jìn)行供配電系統(tǒng)運(yùn)行時的安全管理。

通過紅外熱成像技術(shù)，利用溫度數(shù)據(jù)來衡量供配電系統(tǒng)的安全性，對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計和分析，可以準(zhǔn)確預(yù)測目標(biāo)供配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。實(shí)踐證明，用溫度指標(biāo)來考慮供配電設(shè)備的運(yùn)行，是一種預(yù)防性的設(shè)備管理方式，是有效的。同時，利用該技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)前期設(shè)計安裝不合理的供配電設(shè)備，解決此類問題的成本遠(yuǎn)小于事故發(fā)生后的修復(fù)成本。使用數(shù)據(jù)測量目標(biāo)的另一個優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備可以分為不同的狀態(tài)級別。供配電設(shè)備的管理必須注重預(yù)防次元，這樣不僅可以保證配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且往往具有很高的性價比。

使用紅外熱像儀進(jìn)行管理的具體方法如下：

（1）由于被檢目標(biāo)為冶金企業(yè)的供配電系統(tǒng)，需要對紅外熱像儀參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置；在1 m左右的距離將被檢查的設(shè)備柜門打開，對內(nèi)部部件進(jìn)行掃描，獲取其溫度數(shù)據(jù)。

（2）設(shè)置儀器參數(shù)：首先將發(fā)射率設(shè)置為0.95；接著將環(huán)境溫度設(shè)置為25℃；以及將透光率設(shè)置為100%；并將調(diào)色板直接設(shè)置為鐵紅，便于對被檢對象進(jìn)行區(qū)分；最后對高溫自動跟蹤功能進(jìn)行設(shè)置。

（3）診斷方法包括相對溫差判斷法、表面溫度判斷法、相似比較法、溫譜分析法、文件分析方法等。在運(yùn)行安全管理中對以上方法進(jìn)行綜合運(yùn)用。

所用紅外熱像儀的具體性能數(shù)據(jù)如下：使用的是紅外熱像儀；制造商為福祿克公司；具體型號為Ti32；像素規(guī)格為320×240；溫度測量范圍在-20℃～+600℃之間；空間分辨率為1.25 mRad。

引入新型運(yùn)行安全管理方案的意義在于，利用合適的技術(shù)收集供配電設(shè)備過去和現(xiàn)在的運(yùn)行安全數(shù)據(jù)，在服務(wù)于未來的同時，從預(yù)防的角度出發(fā)，解決供配電系統(tǒng)隱患，提升供配電系統(tǒng)的可靠性。

紅外熱成像技術(shù)可以對供配電系統(tǒng)運(yùn)行安全狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計、分析，可以更好地獲得其“健康”狀態(tài)，可以更早地發(fā)現(xiàn)設(shè)備不良狀態(tài)，及時進(jìn)行干預(yù)，防止進(jìn)一步惡化。建立供配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)文件，挖掘文件中的數(shù)據(jù)，幫助提高設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)的效率。在這種思路下，我們嘗試在冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)運(yùn)行安全管理領(lǐng)域運(yùn)用技術(shù)手段，探索一種以預(yù)防為主的管理新模式。

同時隨著收集數(shù)據(jù)的不斷積累，逐漸就會使冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)運(yùn)行安全管理問題具備大數(shù)據(jù)的特征。利用合適的大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建和完善供配電系統(tǒng)運(yùn)行安全管理數(shù)據(jù)中心平臺是接下來的全新思考和研究課題。

8 結(jié)語

冶金企業(yè)正在朝著大型聯(lián)合企業(yè)不斷發(fā)展，針對其負(fù)荷大、能耗高、生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)等問題對冶金企業(yè)中供配電系統(tǒng)的運(yùn)行安全管理進(jìn)行了深入研究。要想保障冶金企業(yè)供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，最根本的還是冶金企業(yè)要對制定的各種安全管理方案進(jìn)行徹底的貫徹執(zhí)行。在對安全管理方案進(jìn)行貫徹執(zhí)行時，還要針對習(xí)慣性違章行為、重點(diǎn)裝置以及薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注并對確實(shí)有效的措施進(jìn)行采取，才能防止悲劇的發(fā)生。