工廠變配電室電氣設(shè)備保護(hù)措施

劉 建

（平果鋁業(yè)有限公司，廣西百色 531400）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，我國(guó)工業(yè)園區(qū)不斷涌現(xiàn)，各大企業(yè)紛紛建立自己的工廠，工廠的增多使得各類工廠供電設(shè)備得到廣泛應(yīng)用。配電室作為企業(yè)工廠的電力能源供應(yīng)中心，其電氣設(shè)備的安全受到企業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注。電氣故障的分析、診斷、處理成為專業(yè)作業(yè)人員的必備技能。工廠配電室內(nèi)多為高壓電氣設(shè)備，其電氣故障不僅會(huì)導(dǎo)致企業(yè)受到巨大經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也是安全隱患。為了保證作業(yè)人員安全，降低工廠損失，加強(qiáng)配電室日常維護(hù)，在發(fā)生故障時(shí)快速定位故障原因，并針對(duì)性解決電氣故障是人們關(guān)注焦點(diǎn)。

1 零序電流故障及對(duì)策

零序電流是指流入電路中任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流的代數(shù)和為零。在配電室電氣設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，各項(xiàng)電流的矢量和為零，一旦出現(xiàn)電氣故障，回路中會(huì)因電流和不為零而出現(xiàn)電磁場(chǎng)，產(chǎn)生故障電流。故障電流通常是由于單相或多相接地短路故障造成。此時(shí)的故障電流具有5 個(gè)特點(diǎn)：①在距離上，離故障點(diǎn)越近故障電壓越高；②故障電壓滯后故障電流；③故障電流的出現(xiàn)位置與配電室變壓器中性點(diǎn)數(shù)量有關(guān)；④故障零序電流故障功率的方向與正序電流方向相反，由線路指向母線；⑤故障電流產(chǎn)生的阻抗與網(wǎng)絡(luò)不受配電系統(tǒng)支配影響。

工廠配電室出現(xiàn)零序電流故障時(shí)，首先注意查看各變壓器中性點(diǎn)的情況，可以通過(guò)儀器檢測(cè)故障電壓以確定故障位置。找到故障點(diǎn)后，配電室實(shí)施短時(shí)間斷電，作業(yè)人員在斷電期間對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行處理，解決短路問(wèn)題，并將已損壞的元器件替換，完成作業(yè)后重新通電，再次檢測(cè)，確保零序電流故障解決。零序電流產(chǎn)生故障后會(huì)對(duì)線路及器件產(chǎn)生影響，零序電流故障主要表現(xiàn)在三相不對(duì)稱，故障點(diǎn)的影響程度隨著不平衡度的增大而增大，同時(shí)導(dǎo)致變壓器局部快速升溫發(fā)熱。配電室零線截面通常很小，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，容易造成鋁排發(fā)熱，燒毀其他電氣設(shè)備，甚至危害工廠及員工人身安全。

2 變壓器故障及對(duì)策

變壓器是配電室內(nèi)最重要的設(shè)備，它是工廠正常生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的唯一電源設(shè)備，一旦發(fā)生故障會(huì)導(dǎo)致全廠斷電，所有設(shè)備停電，對(duì)企業(yè)及工廠的經(jīng)濟(jì)效益影響巨大。因此，工廠特別注重變壓器的日常維護(hù)和監(jiān)控。常見(jiàn)的變壓器故障有電路故障和磁路故障兩種。電路故障主要是由于引線、繞組等電路線路出現(xiàn)絕緣受潮、線路老化、選材質(zhì)量等問(wèn)題，或者切換器等設(shè)備質(zhì)量不過(guò)關(guān)、接觸不良導(dǎo)致配電系統(tǒng)短路燒毀變壓器。變壓器磁路故障一般是穿心螺栓與軛鐵的夾緊片之間的絕緣層磨損導(dǎo)致的不良放電。變壓器故障一般伴隨有一定的現(xiàn)象，諸如運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)異聲、放電閃爍等現(xiàn)象。

一般變壓器出現(xiàn)故障通常先進(jìn)行系統(tǒng)分析故障發(fā)生的可能原因，根據(jù)變壓器異常現(xiàn)象判斷故障類型、故障范圍等，通過(guò)具體情況分析，如果是超負(fù)荷工作，則對(duì)變壓器進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整即可。如果出現(xiàn)個(gè)別零件松動(dòng)引起磁路故障，則需要停止變壓器工作狀態(tài)并快速搶修。若系統(tǒng)諧波異常伴有噪聲，則對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)校驗(yàn)調(diào)整。

變壓器的日常維護(hù)、保養(yǎng)、監(jiān)測(cè)十分重要。配電室變壓器的維護(hù)，首先定期查看變壓器相關(guān)小零件是否完好無(wú)損，確定變壓器周圍作業(yè)環(huán)境干凈整潔，沒(méi)有積水和異物。其次定期清理灰塵，檢查緊固螺栓的松緊程度，時(shí)刻監(jiān)測(cè)油位與油溫防患于未然。此外注意變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象應(yīng)冷靜分析原因、判斷位置、想好解決方案，及時(shí)上報(bào)，避免給工程造成巨大損失。

3 開(kāi)關(guān)柜故障及對(duì)策

開(kāi)關(guān)柜是配電室內(nèi)最大的供電設(shè)備，能夠承載上千伏的高壓電流，為工廠提供持續(xù)穩(wěn)定的電力。配電室開(kāi)關(guān)柜一旦發(fā)生故障，后果不堪設(shè)想，會(huì)出現(xiàn)柜內(nèi)短路、柜外導(dǎo)電、易觸電等現(xiàn)象，危害巨大，不僅會(huì)造成工廠經(jīng)濟(jì)損失，更容易造成員工誤傷，危及生命，甚至影響電網(wǎng)安全。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)主要由斷路器組成，能夠更好承載、控制回路電流，有效防范開(kāi)關(guān)柜故障。通常導(dǎo)致開(kāi)關(guān)柜故障的原因有電流波動(dòng)不穩(wěn)定，柜內(nèi)運(yùn)行環(huán)境不干凈、不干燥，工廠技術(shù)員操作不規(guī)范，線路老化等。目前我國(guó)工廠配電室均安裝有斷路器，出現(xiàn)故障時(shí)首先檢查更換斷路器即可，很大程度降低了危險(xiǎn)系數(shù)。

對(duì)于開(kāi)關(guān)柜故障的防范主要包括柜外巡查、柜內(nèi)檢查、斷路器等設(shè)備檢測(cè)、開(kāi)關(guān)柜預(yù)防性測(cè)試等。柜外巡查主要負(fù)責(zé)每日配電室檢查，防止細(xì)小零件松動(dòng)脫落，紅外測(cè)溫以及防潮防蟲(chóng)等。柜內(nèi)檢查包括灰塵清理，去除雜物等。定期對(duì)斷路器等電流管控設(shè)備進(jìn)行檢查并保養(yǎng)，對(duì)柜門機(jī)械鎖涂油保養(yǎng)并確保封閉安全。同時(shí)每年定期進(jìn)行開(kāi)關(guān)柜整體預(yù)防性測(cè)試，防患于未然。一旦察覺(jué)出問(wèn)題的零件，必須立刻替換，使斷路器一直可以處在好的工作狀況。

4 控制、保護(hù)系統(tǒng)故障及對(duì)策

配電室除了供電系統(tǒng)外還配有控制保護(hù)系統(tǒng)。隨著技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)代工廠的大部分高壓電氣設(shè)備都采用集成的自動(dòng)保護(hù)控制裝置，避免造成更大損失。目前階段，自動(dòng)化保護(hù)裝置對(duì)繼電保護(hù)的能力要求越來(lái)越高。同電磁型保護(hù)裝置對(duì)比，微機(jī)保護(hù)裝置對(duì)防干預(yù)、防止雷擊、工作環(huán)境、電源電壓等的要求更加嚴(yán)格。因此，需要有更高的預(yù)防措施和技術(shù)對(duì)策，以確保工廠電氣設(shè)備的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

對(duì)策：①防塵、除灰、防潮；②定期緊固保護(hù)裝置的輸入、輸出二次回路端子，如果端子螺絲松動(dòng)，保護(hù)控制會(huì)失靈；③檢查電池是否正常，輸出直流電壓是否正常；④每年測(cè)試高壓開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置，驗(yàn)證是自動(dòng)保護(hù)裝置的主要維護(hù)措施，并確定該裝置是否正常工作。在微機(jī)保護(hù)裝置校驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注重以下因素：萬(wàn)用表、電壓表、示波器等取電壓信號(hào)的儀器必需具有高輸入阻抗；按外觀檢查、絕緣檢測(cè)、定值檢查、電源性能測(cè)試、保護(hù)性能檢查、整組試驗(yàn)等順序進(jìn)行。

5 常見(jiàn)保護(hù)措施

（1）配電室應(yīng)靠近電源，應(yīng)放置在灰塵少、水分少、振動(dòng)小、無(wú)腐蝕性介質(zhì)、無(wú)易燃易爆物品以及道路暢通的地方。

（2）成列的配電柜和控制柜兩端應(yīng)與重復(fù)接地線及保護(hù)零線做電氣連接。

（3）配電室和控制室需要定期通風(fēng)，避免雨、雪、無(wú)關(guān)人員和動(dòng)物進(jìn)入。

（4）加強(qiáng)設(shè)備檢修，發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備有故障或老化，應(yīng)立即處理整改，建立嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，保證安全運(yùn)行。

（5）領(lǐng)導(dǎo)要高度重視和加強(qiáng)對(duì)員工的培訓(xùn)，提高工作人員工作技能。制定規(guī)范的規(guī)章制度，進(jìn)行嚴(yán)格安全管理。

6 總結(jié)

在實(shí)際運(yùn)行中，各企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身電氣設(shè)備的性能和特點(diǎn)，制定符合企業(yè)實(shí)際情況的詳細(xì)和“預(yù)防”措施。總之，分析和監(jiān)控配電室中的電氣故障非常重要，特別對(duì)于一些大型工廠，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)必須進(jìn)行斷電處理，保證安全前提下進(jìn)行故障檢測(cè)。在日常工作中采取必要的點(diǎn)檢、巡檢、期檢、在線監(jiān)測(cè)等手段來(lái)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以降低工廠損失，提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益。