工廠供電系統存在問題及改進措施的探討

楊妍曄

（大慶石化公司化工一廠供電車間，黑龍江 大慶 163711）

工廠供電系統是指工廠所需電能的供應和分配，指從電源線路進廠起到高低壓用電設備端止的電網系統，包括工廠內的變電所和所有的高低壓供電線路，也稱工廠配電。配電所的任務是接受電能和分配電能，不改變電壓；而變電所的任務是接受電能、變換電壓和分配電能。安全、可靠、優質、經濟是對工廠供電的基本要求。供電中斷，會引起設備損壞、生產中斷、產品報廢，甚至人身傷害事故等嚴重后果。

1 工廠供配電系統

工廠供電系統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、變配電設備和用電設備等組成。還包括繼電保護和安全自動裝置、調度自動化和通信等輔助系統。大工業企業用戶一般還有自備電廠，一般火電居多。工廠一般從220 ～500kV 高壓輸電網或發電廠直接受電，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，該區域中斷供電。在負荷中心的終端變電站，又稱二次變電站從總變受電，經變壓器降至6kV，若全終端變電站停電，該部分用戶中斷供電。在工業裝置附近變電站接受6kV，直接高壓配電或變電為220/380V，對用電設備直接進行供電。電力系統的輔助系統一般稱二次系統，繼電保護裝置是保證電氣設備安全運行的基本裝備，任何電力設備不得在無繼電保護的狀態下運行。安全自動裝置用以快速恢復電力系統的完整性，防止和終止引起大面積停電的重大系統事故。電力調度系統實時采集電力系統運行參數和信息，不間斷進行監控。

2 工廠的供電系統存有的問題

2.1 停電事故

所有的用電設備都應當在額定電壓下運行，一般允許有±5%的變動范圍。電壓過高，設備絕緣不能承受會損壞，甚至短路崩燒造成系統波動，電壓過低，設備不能正常工作。實際供電過程中，因為電源進線線路故障，電源側跳閘；本所母線故障，進線跳閘或越級跳閘；一條進線跳閘，備自投不成功；本所設備故障，越級使進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、惡劣天氣、樹枝、動物等引起的對地、相間短路等瞬時性故障；設備缺陷、施工隱患、外掛物、絕緣破損等永久性故障，以及瞬時故障發展為永久性故障。

2.2 系統晃電

晃電是指電網因保護切除短路故障、自動裝置誤切換或其他非正常原因造成的電網短時電壓波動幅值超過10%，持續時間為10ms ～1min（一般為10 ～600ms），在工藝允許的時間內電網電壓恢復正常。如果發生晃電的現象，電壓會出現明顯的瞬時跌落，對電壓敏感的設備如計算機、繼電器、變頻器等失電，接觸器線圈電磁鐵失壓就會發生釋放，導致生產系統的眾多重要機泵停機。輕則裝置連鎖停車，產生大量殘次品，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，對人身、電網、設備都可能產生巨大的危害。主要指：誤分、誤合斷路器；誤入帶電間隔；帶負荷拉、分隔離開關（或推拉小車）；帶電掛接地線或合接地開關；帶接地線或接地開關合閘送電。誤操作產生的后果往往都十分嚴重、性質惡劣。電氣作業要求作業人員具有豐富的電力知識、熟悉設備、系統和基本原理，熟悉本崗位的制度和規程，熟悉操作和事故處理。但個別人員的水平不適應崗位需要，工作中麻痹大意，存在僥幸心理，不但專業不行，缺乏操作經驗和事故處理能力，而且習慣性違章，據統計，80%以上的人身傷亡事故是由習慣性違章造成的。電力作業往往本身并不復雜，操作往往比較單調，但如果沒有意識到單調背后潛在的危險，違反操作規程，減少安全措施，而這些都是為預防萬一而設置的，難免為作業帶來某些不方便，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備原因、管理上制度的不健全等。

3 工廠供電系統的改進措施的探討

3.1 防止全停事故

6kV 及以上裝置變電站內單母線分段運行的分段開關（母聯開關）應裝設備用電源自動投入或快速切換裝置，并具備故障閉鎖的功能。一是設置備用電源自動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，保證供電連續性，防止出現長時間大面積停電；二是具備故障閉鎖功能，防止母線故障時備用電源合于故障點、對故障點的連續沖擊破壞而擴大停電范圍。

3.2 抗晃電措施

采用交流供電的通信設備、自動化設備、防誤主機的交流電源，應取自站用交流不間斷電源系統，防止晃電或停電導致通信設備、自動化設備、防誤主機交流電源失電，造成設備誤動作。裝置帶油壓聯鎖的重要機組主備輔助油泵電動機之間應具備聯鎖自動切換功能，低油壓聯鎖停車應適當增加延時，確保躲過油泵切換過程中的油壓波動時間，在主備輔助油泵增加的聯鎖方式一般有兩種，一是通過油壓低聯鎖啟備泵方式，一般通過儀表DCS 組態實現；另一種是通過電氣控制回路實現電氣聯鎖。目的都是增強重要機組輔助油泵的聯鎖動作能力，縮短主備油泵之間聯鎖切換時間，保證機組連續運行。重要變頻器應具備抗晃電功能，如進行壓寬調整、啟用失電跨越、控制回路保持等功能，在電網晃電，母線電壓和頻率等異常時，可保持正常運行，防止重要變頻器運行中由于“晃電”停機，造成裝置波動或停工。帶有關鍵安全聯鎖的變頻器控制電源和其他電源應分別設置熔斷器或空開，并采用開關量啟停，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導致變頻器停機。重要機泵增加再啟動功能，實現晃電不停裝置。

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備，均應裝設防誤裝置。防誤裝置應實現以下功能(簡稱“五防”)：防止誤分、誤合開關；防止帶負荷拉、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(隔離刀閘)；防止誤入帶電間隔。實踐證明，五防是防止工作人員發生電氣誤操作的有效技術措施，同時執行解鎖的有關規定，可減少電氣誤操作事故的發生，五防主要包括微機防誤、電氣閉鎖、電磁閉鎖、機械閉鎖、帶電顯示裝置等。嚴格執行倒閘操作“八道關”，在操作中執行監護制度。人員個體素質的綜合提高，具有專業素質對崗位的勝任，具有強烈的責任心對工作的負責，是防止電氣誤操作事故的核心。

4 結語

工廠是電能的主要用戶，近年來，工業企業對供電可靠性要求越來越高，所以從思想上需要對供電系統進行高度的重視，加強對供電系統的運行維護管理，定期對設備進行檢查維修，及時消除隱患，避免因為供電系統的問題給企業帶來不必要的損失。企業也要加強對相關人員進行專業的技術培訓，提高相關人員的職業技能及事故應急能力，為供電系統運行的穩定性、可靠性、安全性和經濟性提供保障。