關(guān)于工廠供配電系統(tǒng)運(yùn)行及維護(hù)的安全技術(shù)研究

王博，王陽(yáng)

北京空間機(jī)電研究所，北京，100094

0 引言

工業(yè)的發(fā)展情況和我國(guó)社會(huì)建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展緊密聯(lián)系，工業(yè)的健康發(fā)展將會(huì)直接促進(jìn)我國(guó)社會(huì)建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，也正因如此，在現(xiàn)階段我國(guó)的政府部門投入了更多的精力以及關(guān)注在工業(yè)的發(fā)展方面，政府已經(jīng)逐漸意識(shí)到我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的重要性以及重要地位。在工廠運(yùn)行的過(guò)程之中，供配電系統(tǒng)絕對(duì)是關(guān)鍵的影響因素所在，其運(yùn)行安全與穩(wěn)定與否直接影響到工業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)。但是現(xiàn)如今我國(guó)大多數(shù)工廠的供配電系統(tǒng)依舊存在很多不足之處，觸電、火災(zāi)、爆炸等等事故發(fā)生比較頻繁，一旦出現(xiàn)這樣的事故將會(huì)直接影響工廠的生產(chǎn)活動(dòng)，威脅到相關(guān)人員的生命安全。由此可見，工廠供配電系統(tǒng)的運(yùn)行以及安全維護(hù)工作是十分必要的，只有確保工廠供配電系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程之中的穩(wěn)定以及安全，才能夠降低事故的發(fā)生概率，確保工廠生產(chǎn)作業(yè)不受影響，保障人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。在進(jìn)行工廠供配電系統(tǒng)的運(yùn)行以及維護(hù)工作時(shí)，相關(guān)人員必須要符合行業(yè)要求的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才能夠避免由于人為因素導(dǎo)致的事故問(wèn)題[1]。

1 工廠配電裝置的運(yùn)行現(xiàn)狀

1.1 裝置數(shù)字化技術(shù)

在電力傳輸?shù)墓こ讨?，?zhí)行機(jī)構(gòu)不再采用舊有的模擬控制器控制交流以及直流電機(jī)的方式，而是運(yùn)用新型的數(shù)字化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制。數(shù)字化控制器自身攜帶CPU，顛覆了以往單機(jī)操作的方式，實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)操作。因?yàn)樵诠┡潆娤到y(tǒng)之中引進(jìn)了新型的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的控制技術(shù)，運(yùn)用了相關(guān)的檢測(cè)儀表，促使其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能分配相較于之前來(lái)講發(fā)生了很大的改變，并且對(duì)結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了調(diào)整。

1.2 機(jī)電保護(hù)技術(shù)

機(jī)電保護(hù)技術(shù)是進(jìn)行工程供配電系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工作的關(guān)鍵技術(shù)之一，現(xiàn)如今已經(jīng)越來(lái)越趨向于智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電保護(hù)技術(shù)能夠減少供配電設(shè)備的費(fèi)用支出，不僅如此，還為相關(guān)技術(shù)的發(fā)展提供了保障。變壓器機(jī)電保護(hù)的技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步提供廣闊的發(fā)展平臺(tái)和空間。這一點(diǎn)和傳統(tǒng)的機(jī)電保護(hù)方案對(duì)比來(lái)看，智能機(jī)電保護(hù)技術(shù)擁有存儲(chǔ)以及記憶的功能，能夠大大提升其保護(hù)的可靠程度[2]。

1.3 設(shè)備的選擇配合和改進(jìn)

在工廠供配電設(shè)備之中，結(jié)合當(dāng)前發(fā)展良好的電子信息網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)備管理工作是十分有效的，受益十分明顯。該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用的是負(fù)荷開關(guān)裝置來(lái)取代原始的出線柜保護(hù)裝置。一旦變壓器有故障問(wèn)題的出現(xiàn)，相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置就會(huì)進(jìn)行自動(dòng)排障活動(dòng)。不僅如此，如果是故障出現(xiàn)在變壓器的內(nèi)部，這種情況下為了避免變壓器出現(xiàn)爆炸，對(duì)開關(guān)進(jìn)行保護(hù)的裝置要求也是很嚴(yán)格的，必須能夠保障在二十秒之內(nèi)將出現(xiàn)短路的電流切斷，熔斷器也必須要十秒以內(nèi)切斷短路的電流。

1.4 開關(guān)保護(hù)

開關(guān)保護(hù)裝置是確保供配電系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的核心動(dòng)力，在進(jìn)行開關(guān)保護(hù)工作的時(shí)候，也要依靠當(dāng)前的電子信息技術(shù)，以此為基礎(chǔ)手段，再結(jié)合工廠的實(shí)際情況，再開展保護(hù)工作。在工廠進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)的時(shí)候，變壓器跳閘、變電站出現(xiàn)故障的情況時(shí)有發(fā)生，如果安裝了繼電保護(hù)裝置，就能夠很好地避免上述問(wèn)題的出現(xiàn)。上述描述的故障問(wèn)題屬于外部故障，如果變壓器出現(xiàn)內(nèi)部故障，很可能會(huì)引發(fā)爆炸。為了避免變壓器出現(xiàn)爆炸的情況，這個(gè)時(shí)候開關(guān)保護(hù)的作用就顯得尤為重要，只有安裝了開關(guān)保護(hù)裝置，才能夠消除短路的電流，用最短的時(shí)間恢復(fù)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行。

2 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和需求

工廠供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮很多的原則，首先必須要遵守國(guó)家的法律法規(guī)以及相關(guān)條例，還要和我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況適配，能夠確保滿足工廠運(yùn)行的供電安全需求。不僅如此，還要考慮到技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)的合理性問(wèn)題，在能夠滿足工廠運(yùn)行發(fā)展需要的同時(shí)，也能夠達(dá)到節(jié)能的效果。因此，在進(jìn)行工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，需要考量下述幾點(diǎn)。

第一，供電的安全性能是首要的、必須滿足的要求，應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)事故問(wèn)題，避免出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損害或者威脅人員的生命安全的問(wèn)題；第二，工廠的基本用電需求也必須得到滿足，也就是要做到不間斷地為工廠的生產(chǎn)活動(dòng)提供電力能源，切實(shí)地滿足工廠生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)于電壓的頻率以及穩(wěn)定性的要求；第三，工廠的供配電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)階段應(yīng)該將接線方式納入考量的范圍，要盡可能保證接線工作的簡(jiǎn)約性以及靈活性；第四，在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，經(jīng)濟(jì)成本也應(yīng)該是考量的一大因素，不僅僅要考慮工廠運(yùn)行的需求，還應(yīng)該對(duì)設(shè)備以及管理等一系列工作的成本進(jìn)行考察，必須要在滿足需求的基礎(chǔ)上，還能夠保證其經(jīng)濟(jì)性；第五，供配電系統(tǒng)的發(fā)展空間是很大的，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)該將工廠未來(lái)的發(fā)展需要以及發(fā)展的計(jì)劃等等相關(guān)問(wèn)題計(jì)劃好，預(yù)留出未來(lái)發(fā)展更新的空間[3]。

3 工廠運(yùn)行維護(hù)的安全措施

為了能夠確保工廠的供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行，并且保證其運(yùn)行的安全，相關(guān)的安全維護(hù)工作是十分重要的，下面介紹出幾種能夠有效進(jìn)行工廠安全維護(hù)的措施。

3.1 值班制度

在進(jìn)行工廠變配電所設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，應(yīng)該設(shè)計(jì)出一套合理的值班制度，這種值班制度大致上能夠分為以下三種工作模式，分別是無(wú)人值班制、在家值班制以及輪班制。在現(xiàn)如今的工廠之中，大多數(shù)的變電站都采取的是三班輪換制度，這樣的優(yōu)勢(shì)能夠確保變配電所的運(yùn)行安全穩(wěn)定，但是這樣的制度需要大量的人力資源支撐，其成本也相對(duì)較高。在當(dāng)前的一些小型配電站之中，無(wú)人值班制度是當(dāng)前運(yùn)用最多的一種值班制度，每天安排相關(guān)的大型配電站維修人員或者操作人員進(jìn)行例行檢查，在大型變電站之中，至少都要安排兩個(gè)班次來(lái)確保變電站能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.2 為節(jié)能節(jié)電采取有效措施

首先，變配電所自身的優(yōu)勢(shì)不能夠被忽視以及擱置，必須要充分利用起電力無(wú)功補(bǔ)償，從而盡可能做到降低工廠自身的電源損耗，從而進(jìn)一步提升工廠生產(chǎn)工作的效率。能夠利用電容器以及同步電機(jī)的方式進(jìn)行節(jié)點(diǎn)節(jié)能，在安裝移相電容器的過(guò)程之中應(yīng)該要盡可能離用電設(shè)備的分廠以及車間變電所低壓母線一側(cè)近一些。除此之外，還要盡可能選用高性能的變壓器，對(duì)于那些性能相對(duì)較差的變壓器留作備用設(shè)備。對(duì)于多組變壓器共同運(yùn)用的情況，一定要衡量其經(jīng)濟(jì)性能。除此之外，變壓器運(yùn)行過(guò)程之中的經(jīng)濟(jì)消耗也要納入考量的范圍之內(nèi)，在能夠保障工廠運(yùn)行最大負(fù)荷的基礎(chǔ)之上，需要盡可能地減少變壓器使用的數(shù)量，節(jié)約后期對(duì)變壓器進(jìn)行維護(hù)的成本。其次，在進(jìn)行施工路線設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，配電箱以及低壓箱的輸出路線應(yīng)該盡可能按照直線設(shè)計(jì)，供電的半徑也應(yīng)該注意保持在合理的范圍之內(nèi)，對(duì)輸電線路的電線長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此來(lái)確保供電輸電路線的方案達(dá)到最優(yōu)化。如果輸電線路過(guò)長(zhǎng)，但是其載流量相對(duì)比較穩(wěn)定的情況，進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，就可以采取增加導(dǎo)線橫截面積的方法，來(lái)對(duì)能源的損耗進(jìn)行控制，降低損耗。這樣的方式短期來(lái)看，是增加了電網(wǎng)鋪設(shè)的成本，但是從企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展來(lái)著眼，其后期將會(huì)帶來(lái)很多的經(jīng)濟(jì)效益。最后，要結(jié)合用電負(fù)荷的具體情況，根據(jù)不同的用電負(fù)荷來(lái)選取不同的線路完成供電工作，要根據(jù)工廠的實(shí)際用電需求來(lái)進(jìn)行導(dǎo)線的界面以及長(zhǎng)度的選擇，選取合適的、經(jīng)濟(jì)性能以及實(shí)用性能都過(guò)關(guān)的導(dǎo)線，以此確保供電工作的安全性以及可靠性[4]。

3.3 巡視規(guī)定

巡視工作是變配電工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不能夠輕易忽視其重要性。在有人值班的情況下，應(yīng)該保證一天的巡視次數(shù)至少保持在一次，并且每周必須要保證有一次夜間巡視。對(duì)于那些電壓在35kV以上的變電站，每班應(yīng)該進(jìn)行一次巡視，對(duì)于沒有人值班的變電站，每周必須進(jìn)行一次訪問(wèn)，在用電的高峰時(shí)期，每周還必須要確保有一次夜間巡視。一旦有特殊情況發(fā)生，比如惡劣天氣，這種情況下還應(yīng)該進(jìn)行特殊巡視工作。一定要加強(qiáng)新引進(jìn)設(shè)備的巡視工作，密切關(guān)注其變化，確保其質(zhì)量以及運(yùn)行的可靠性。對(duì)于變壓器的運(yùn)行以及維護(hù)工作應(yīng)當(dāng)格外重視，要定期定時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢查，要實(shí)時(shí)了解其具體的運(yùn)行情況，及時(shí)解決潛在的問(wèn)題。不僅如此，對(duì)于其他的運(yùn)行設(shè)備，也應(yīng)該積極進(jìn)行巡視工作，定期巡視以確保其運(yùn)行的穩(wěn)定，排除隱患以及故障問(wèn)題。每次的巡視結(jié)果必須要記錄在案，便于后續(xù)的歸因以及審查工作的進(jìn)行。

3.4 送電及停電操作

變配電廠對(duì)于所有送電工作都有著非常嚴(yán)格的規(guī)定，一般來(lái)講，一千伏以上的設(shè)備如果要進(jìn)行倒閘操作的話，一定要嚴(yán)格遵守值班調(diào)度員的要求，按照值班調(diào)度員的命令進(jìn)行。相關(guān)接收到命令的人員必須要先核實(shí)命令，才能夠進(jìn)行后續(xù)的操作。為了能夠保障電網(wǎng)的穩(wěn)定正常運(yùn)行，在進(jìn)行倒閘操作的時(shí)候應(yīng)該要盡可能采取工作票制度，也就是執(zhí)行命令的人必須要先根據(jù)所接收到的命令填寫好操作票，之后再嚴(yán)格根據(jù)操作票上的指示來(lái)進(jìn)行倒閘操作。對(duì)于相關(guān)的送電操作來(lái)講，相關(guān)的操作人員應(yīng)該在電源的一側(cè)開關(guān)進(jìn)行合閘工作，最后合上負(fù)荷側(cè)的開關(guān)，這樣的目的是促使開關(guān)合閘時(shí)產(chǎn)生的電流最小化，確保操作能夠安全進(jìn)行。除此之外，如果在這之中，有部分出現(xiàn)問(wèn)題，那么就只需要合上該部分的開關(guān)就能夠發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題所在，方便進(jìn)行故障篩查工作。

3.5 架空線路運(yùn)行維護(hù)

對(duì)架空的線路進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候，巡視是最常用的一種辦法，不過(guò)巡視的期限以及頻次，可以根據(jù)具體的情況來(lái)進(jìn)行判斷。如果是廠區(qū)的架空線路，那么至少要保障每個(gè)月都進(jìn)行一次巡視工作，如果遇見特殊的天氣等這類的特殊情況，要加強(qiáng)對(duì)其巡視的次數(shù)以及頻率，巡視的內(nèi)容主要有以下幾部分的內(nèi)容。

第一，要檢查好電線桿以及橫擔(dān)的部位，檢查其是否出現(xiàn)了傾斜或者是變形的問(wèn)題，如果發(fā)現(xiàn)電線桿被腐蝕或者已經(jīng)存在損壞，就一定要及時(shí)更換新的電線桿；第二，要對(duì)拉線的完整性進(jìn)行檢查，檢查其是否有破損的情況，檢查其綁扎的情況是否良好，有無(wú)松動(dòng)問(wèn)題的產(chǎn)生；第三，要仔細(xì)檢查導(dǎo)線的接頭位置，要判斷導(dǎo)線的接觸是否良好，有沒有過(guò)熱、發(fā)紅或者氧化的情況出現(xiàn)，一旦發(fā)現(xiàn)有上述的情況出現(xiàn)，一定要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的解決；第四，要對(duì)絕緣子進(jìn)行檢查，測(cè)試其絕緣性能是否依舊合格，檢查是否有漏電的情況發(fā)生；第五，要對(duì)避雷針的接地情況進(jìn)行判斷，尤其是在處于雷雨季節(jié)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)增加對(duì)避雷針巡視的頻次，要確保避雷器能夠安全穩(wěn)定的工作[5]。

3.6 電纜線路運(yùn)行維護(hù)

電纜和架空線路的情況完全不一樣，由于電纜的位置處于地下，在對(duì)電纜進(jìn)行維護(hù)以及檢查的時(shí)候，周期就延長(zhǎng)到一個(gè)季度一次，室外終端部位要做到一個(gè)月檢查一次，如果出現(xiàn)特殊情況以及風(fēng)暴、洪水以及地震等惡劣自然條件的情況，需要加強(qiáng)對(duì)其檢查的頻次。在檢查的過(guò)程之中，主要是檢查電纜頭以及瓷套管的清潔程度，要檢查其是否出現(xiàn)損壞，或者存在放電的情況，如果電纜頭之中有電纜膠填充的部分，還需要檢查電纜膠有沒有泄露或者溢膠的情況發(fā)生。

為保證線路標(biāo)志的完整性，確保電纜溝無(wú)滲漏、無(wú)水；檢查電纜附近是否有易燃、易爆物質(zhì)。首先，檢查電纜護(hù)套，確保無(wú)機(jī)械損傷，金屬護(hù)套無(wú)腐蝕穿孔。檢查沿線支、鉤，檢查各種接地，確保接地牢固。同時(shí)，檢驗(yàn)過(guò)程中的檢驗(yàn)配電設(shè)備應(yīng)及時(shí)記錄檢驗(yàn)結(jié)果，以備將來(lái)參考，發(fā)現(xiàn)故障，及時(shí)排除，重大故障應(yīng)上報(bào)上級(jí)。

4 結(jié)語(yǔ)

要確保工廠供配電系統(tǒng)的安全性得到保障，有效的維護(hù)工作是必須也是必備的，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)給予更多的注意力。在維護(hù)工作進(jìn)行的過(guò)程之中，操作人員一定要嚴(yán)格根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)執(zhí)行操作，確保供配電系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境的安全，進(jìn)而保障工廠的生產(chǎn)活動(dòng)，保障人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。在工廠供配電系統(tǒng)有故障出現(xiàn)的時(shí)候，相關(guān)的人員一定要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行排查，并且采取針對(duì)性的有效措施，預(yù)防問(wèn)題演變成巨大事故。與此同時(shí)，在日常的工作之中，也要多多注意維護(hù)工作，只有做好了對(duì)供配電系統(tǒng)的安全維護(hù)工作，才能夠確保其運(yùn)行的穩(wěn)定以及安全，確保工廠的生產(chǎn)活動(dòng)不受影響，促使工廠能夠長(zhǎng)足發(fā)展，長(zhǎng)久立足于市場(chǎng)之中。