工業企業供電與安全用電

王其利

（山東鋁業公司 第二工程公司，山東 淄博255000）

0 前言

××鋁業公司創建于建國初期，是中國鋁工業的搖籃及化學品氧化鋁產業基地，隨著經濟的高速發展，產業規模快速擴張，能源供應也急速發生了變化，輸配電電壓等級逐漸提高，電力需求也愈來愈大，供電的可靠性、經濟性也越來越引起重視，本文就對公司的供電運行及安全進行粗略總結與探討。

1 發電、輸電概述

目前為鋁業公司提供能源的自備電廠及國家電力××電廠均為火力發電廠，輸電線的額定電壓有35kV、110kV兩種，輸送線路有鋁芯鋼絞線架空及高壓電纜敷設，如下所示是輸電線路常用一例。

2 工業企業配電

工廠配電室通過高壓電纜接受降壓站輸送過來的電能，然后分配到車間，再由車間變壓器變壓供給低壓配電室，由低壓室的開關柜將電能分配給各用電設備，高壓配電線的額定電壓為6kV，低壓配電線的額定電壓為380V/220V，大功率電機如磨機、壓縮機、風機拖動電機的電壓為6kV。

2.1 配電室高壓開關柜：開關柜經過數十年的應用及改進，逐漸淘汰了原開啟式開關柜，普遍采用鎧裝型移開式交流金屬封閉開關設備，用于二次變電所的受電、送電及大型高壓電動機的啟動等，實現控制保護、檢測之用，具有防止帶負荷推拉斷路器手車、防止誤分合斷路器，防止接地開關處在閉合位置時關合斷路器、防止誤入帶電隔室、防止在帶電時誤合接地開關的連鎖功能。

2.2 供電線路保護：工業企業供電線路基本是開式單端供電網絡，廠區內距離較短，能源采用電纜輸送，所以線路保護并不復雜，常用的保護裝置有：帶定限或反時限的過電流保護；低電壓保護；速斷保護；接地保護。

2.3 變壓器保護：變壓器作為供電系統的主要設備，運行較為可靠，故障機會較少，但還是可能發生內部故障、外部故障及不正常工作狀態。對于變壓器的內部及外部故障應動作于跳閘；對于外部相間短路引起的過電流，保護裝置應帶時限于跳閘；對過負荷、油面降低、溫度升高等不正常工作狀態保護一般只作用于信號。車間變電所變壓器的電壓比是6kV/0.4kV/0.23，容量大多在1000kVA以上，保護力求簡化，保護裝置接線采用兩相兩繼電器接線法，采用微機保護裝置實現電流信號的采集、判斷，輸出開斷接點來控制真空斷路器，在故障情況下及時停電，以免故障進一步擴大。

2.4 雷擊過電壓保護

2.4.1 工業建筑、電線電器在沒有防雷裝置或防雷裝置不完善的情況下，一旦受到雷擊，都會不同程度的遭到破壞。當強大的雷電流通過這些物體入地時，瞬間能產生很大的機械動力、高溫高熱與高電壓，從而造成電擊傷、著火、崩塌甚至引起爆炸。輸電線路和電氣設備對防雷保護措施有著特殊的嚴格要求，這不僅因為電力裝置對雷擊非常敏感，而且一旦電力系統發生事故，直接影響工業的正常生產。

2.4.2 公司主要采用以下幾種保護措施：①防止直接雷擊的保護：為保護導線不受直接雷擊，35kV輸電線路采用裝設避雷線保護，礦山丘陵地段，6kV架空線路電桿裝設避雷針保護，靠避雷針或避雷線的屏蔽作用避免直擊雷；②變壓器、高壓開關柜均選用氧化鋅避雷器，具有優異的非線性特征，在正常的工作條件下，其阻值很大 （電阻率高達1010-1011Ω.cm），而在過電壓作用下，阻值會急劇減少，解決了大電流下殘壓過高的問題。

2.5 配電方式

配電方式基本為放射式接線，車間變電所一般由兩臺變壓器供電，受電線路分別來自工廠配電室兩段出線，正常工作狀態為平衡車間總的動力負荷，各自帶一半運行，由于電纜故障或變壓器故障，一臺退出運行，關掉非生產重要設備，合上低壓聯絡刀，故障母線段重新得電，恢復生產線時間不超過30分鐘，基本滿足鋁業生產的需要。

3 安全用電

鋁業公司屬于重工業，生產流程復雜，產品多樣化，大中型設備很多，用電的安全性也是安全技術的主要組成部分之一。

3.1 電流對人體的作用：由于不慎接觸帶電體，發生觸電傷害，是人體受到損傷，傷害可分為電擊和電傷。電擊與下列因素有關：①人體電阻的大小；②電流通過時間的長短；③電流的大小。

3.2 接地和接零：電力系統由于運行和安全的需要，常將中性點接地，這種接地方式稱為工作接地，鋁業公司基本采用這種模式，有下列目的：①降低觸電電壓；②迅速切斷故障設備；③降低電氣設備對地的絕緣水平。將電氣設備的金屬外殼接到零線（或稱“中性線”），稱之為“保護接零”。日常做法是將電機的接線盒內的接地螺絲與電纜零線連在一起，構成接零。當電動機的某一絕緣繞組損壞時與外殼相接而構成短路，引起空氣開關短路動作，切斷電源，整個回路不再帶電。即使空氣開關不動作，也由于人體電阻遠大于線路電阻，通過人體的電流也是極其微小的。為了安全可靠，零母線必須聯接牢固，開關及熔斷器不允許裝在零干線上。

3.3 工作票制度：廠區配電室、變電所嚴格執行停送電工作票制度，工作票明確了工作任務、工作負責人及工作班人員、計劃工作時間；有詳細的安全操作程序并做到表達意思明確、清晰，操作時兩人在場，一人監護并讀工作票，一人執行具體操作，分工明確：工作終結要辦理結束，有具體的負責人及許可人簽字，并將操作結果匯報給電力調度并記錄在案。

3.4 低壓安全用電防護：日常電氣施工過程中，接觸的電壓等級基本為380/220V，屬于低壓配電系統，常用的電氣設備如電錘、手槍鉆、小型移動壓縮機、電焊機等，配電裝置采用兩級漏電保護，總開關漏電動作電流為100mA，各個設備配備單獨的漏電開關，漏電動作電流為30mA，避免了越級跳閘。

4 節約用電

工廠是電能的主要用戶，電能的節約一直是企業發展的一項長期艱巨的任務，結合公司近年來節電的所見所聞，匯總如下，啟發一下思路：①余熱發電的利用，公司在干法水泥廠熟料窯利用大窯余溫建成余熱發電機組，年創效益千萬元；②避免大馬拉小車，合理計算用電負荷，配備合適的變壓器，及時投入或退出，減少無謂的損耗，精確計算負載轉矩，選擇合理的電機功率，避免電機的空運轉；③節能材料及備件的選用；④避峰填谷，錯開用電高峰期，如大功率煉鋼爐；⑤減少工序或縮短每道工序的時間；⑥加強設備維修，減少機械磨損；⑥減少工業用水、用氣、用風的損失。

5 結語

伴隨著工業企業規模的急劇擴大，電力需求也越來越迫切，工廠供電的可靠性及經濟、合理性是企業生產的重要保障。通過嚴格的停送電制度、工業設備的良好接地及漏電空氣開關的保護，用電安全得到了最大程度的保障。

［1］蘇文成，主編.山西機械學院.工廠供電[M].機械工業出版社.

［2］秦曾煌，主編.電工學[M].高等教育出版社.

［3］泰開成套電器有限公司.鎧裝型移開式交流金屬封閉開關設備安裝使用說明書[Z].