關于工廠供配電系統運行及維護的安全技術研究

王博，王陽

北京空間機電研究所，北京，100094

0 引言

工業的發展情況和我國社會建設以及經濟的發展緊密聯系，工業的健康發展將會直接促進我國社會建設以及經濟的蓬勃發展，也正因如此，在現階段我國的政府部門投入了更多的精力以及關注在工業的發展方面，政府已經逐漸意識到我國工業生產的重要性以及重要地位。在工廠運行的過程之中，供配電系統絕對是關鍵的影響因素所在，其運行安全與穩定與否直接影響到工業產業的生產活動。但是現如今我國大多數工廠的供配電系統依舊存在很多不足之處，觸電、火災、爆炸等等事故發生比較頻繁，一旦出現這樣的事故將會直接影響工廠的生產活動，威脅到相關人員的生命安全。由此可見，工廠供配電系統的運行以及安全維護工作是十分必要的，只有確保工廠供配電系統在運行過程之中的穩定以及安全，才能夠降低事故的發生概率，確保工廠生產作業不受影響，保障人員的生命財產安全。在進行工廠供配電系統的運行以及維護工作時，相關人員必須要符合行業要求的規范和標準，只有這樣才能夠避免由于人為因素導致的事故問題[1]。

1 工廠配電裝置的運行現狀

1.1 裝置數字化技術

在電力傳輸的工程之中，執行機構不再采用舊有的模擬控制器控制交流以及直流電機的方式，而是運用新型的數字化技術來實現對其的控制。數字化控制器自身攜帶CPU，顛覆了以往單機操作的方式，實現了聯網操作。因為在供配電系統之中引進了新型的網絡化、數字化的控制技術，運用了相關的檢測儀表，促使其執行機構的功能分配相較于之前來講發生了很大的改變，并且對結構也進行了調整。

1.2 機電保護技術

機電保護技術是進行工程供配電系統運行維護工作的關鍵技術之一，現如今已經越來越趨向于智能化方向發展。智能機電保護技術能夠減少供配電設備的費用支出，不僅如此，還為相關技術的發展提供了保障。變壓器機電保護的技術基礎是網絡技術，能夠為相關技術的發展進步提供廣闊的發展平臺和空間。這一點和傳統的機電保護方案對比來看，智能機電保護技術擁有存儲以及記憶的功能，能夠大大提升其保護的可靠程度[2]。

1.3 設備的選擇配合和改進

在工廠供配電設備之中，結合當前發展良好的電子信息網絡控制技術來進行設備管理工作是十分有效的，受益十分明顯。該項技術運用的是負荷開關裝置來取代原始的出線柜保護裝置。一旦變壓器有故障問題的出現，相應的繼電保護裝置就會進行自動排障活動。不僅如此，如果是故障出現在變壓器的內部，這種情況下為了避免變壓器出現爆炸，對開關進行保護的裝置要求也是很嚴格的，必須能夠保障在二十秒之內將出現短路的電流切斷，熔斷器也必須要十秒以內切斷短路的電流。

1.4 開關保護

開關保護裝置是確保供配電系統穩定、安全運行的核心動力，在進行開關保護工作的時候，也要依靠當前的電子信息技術，以此為基礎手段，再結合工廠的實際情況，再開展保護工作。在工廠進行生產作業的時候，變壓器跳閘、變電站出現故障的情況時有發生，如果安裝了繼電保護裝置，就能夠很好地避免上述問題的出現。上述描述的故障問題屬于外部故障，如果變壓器出現內部故障，很可能會引發爆炸。為了避免變壓器出現爆炸的情況，這個時候開關保護的作用就顯得尤為重要，只有安裝了開關保護裝置，才能夠消除短路的電流，用最短的時間恢復整個電力系統的運行。

2 工廠供配電系統設計的原則和需求

工廠供配電系統的設計需要考慮很多的原則，首先必須要遵守國家的法律法規以及相關條例，還要和我國國民經濟發展情況適配，能夠確保滿足工廠運行的供電安全需求。不僅如此，還要考慮到技術以及經濟的合理性問題，在能夠滿足工廠運行發展需要的同時，也能夠達到節能的效果。因此，在進行工廠供配電系統設計工作的時候，需要考量下述幾點。

第一，供電的安全性能是首要的、必須滿足的要求，應該盡量避免出現事故問題，避免出現經濟損害或者威脅人員的生命安全的問題；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活動提供電力能源，切實地滿足工廠生產活動對于電壓的頻率以及穩定性的要求；第三，工廠的供配電系統在設計階段應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約性以及靈活性；第四，在進行供配電系統設計工作的時候，經濟成本也應該是考量的一大因素，不僅僅要考慮工廠運行的需求，還應該對設備以及管理等一系列工作的成本進行考察，必須要在滿足需求的基礎上，還能夠保證其經濟性；第五，供配電系統的發展空間是很大的，在設計階段應該將工廠未來的發展需要以及發展的計劃等等相關問題計劃好，預留出未來發展更新的空間[3]。

3 工廠運行維護的安全措施

為了能夠確保工廠的供配電系統正常運行，并且保證其運行的安全，相關的安全維護工作是十分重要的，下面介紹出幾種能夠有效進行工廠安全維護的措施。

3.1 值班制度

在進行工廠變配電所設計工作的時候，應該設計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，分別是無人值班制、在家值班制以及輪班制。在現如今的工廠之中，大多數的變電站都采取的是三班輪換制度，這樣的優勢能夠確保變配電所的運行安全穩定，但是這樣的制度需要大量的人力資源支撐，其成本也相對較高。在當前的一些小型配電站之中，無人值班制度是當前運用最多的一種值班制度，每天安排相關的大型配電站維修人員或者操作人員進行例行檢查，在大型變電站之中，至少都要安排兩個班次來確保變電站能夠正常穩定的運行。

3.2 為節能節電采取有效措施

首先，變配電所自身的優勢不能夠被忽視以及擱置，必須要充分利用起電力無功補償，從而盡可能做到降低工廠自身的電源損耗，從而進一步提升工廠生產工作的效率。能夠利用電容器以及同步電機的方式進行節點節能，在安裝移相電容器的過程之中應該要盡可能離用電設備的分廠以及車間變電所低壓母線一側近一些。除此之外，還要盡可能選用高性能的變壓器，對于那些性能相對較差的變壓器留作備用設備。對于多組變壓器共同運用的情況，一定要衡量其經濟性能。除此之外，變壓器運行過程之中的經濟消耗也要納入考量的范圍之內，在能夠保障工廠運行最大負荷的基礎之上，需要盡可能地減少變壓器使用的數量，節約后期對變壓器進行維護的成本。其次，在進行施工路線設計工作的時候，配電箱以及低壓箱的輸出路線應該盡可能按照直線設計，供電的半徑也應該注意保持在合理的范圍之內，對輸電線路的電線長度進行調節，以此來確保供電輸電路線的方案達到最優化。如果輸電線路過長，但是其載流量相對比較穩定的情況，進行電網設計工作的時候，就可以采取增加導線橫截面積的方法，來對能源的損耗進行控制，降低損耗。這樣的方式短期來看，是增加了電網鋪設的成本，但是從企業長期發展來著眼，其后期將會帶來很多的經濟效益。最后，要結合用電負荷的具體情況，根據不同的用電負荷來選取不同的線路完成供電工作，要根據工廠的實際用電需求來進行導線的界面以及長度的選擇，選取合適的、經濟性能以及實用性能都過關的導線，以此確保供電工作的安全性以及可靠性[4]。

3.3 巡視規定

巡視工作是變配電工作的關鍵環節，不能夠輕易忽視其重要性。在有人值班的情況下，應該保證一天的巡視次數至少保持在一次，并且每周必須要保證有一次夜間巡視。對于那些電壓在35kV以上的變電站，每班應該進行一次巡視，對于沒有人值班的變電站，每周必須進行一次訪問，在用電的高峰時期，每周還必須要確保有一次夜間巡視。一旦有特殊情況發生，比如惡劣天氣，這種情況下還應該進行特殊巡視工作。一定要加強新引進設備的巡視工作，密切關注其變化，確保其質量以及運行的可靠性。對于變壓器的運行以及維護工作應當格外重視，要定期定時對其進行檢查，要實時了解其具體的運行情況，及時解決潛在的問題。不僅如此，對于其他的運行設備，也應該積極進行巡視工作，定期巡視以確保其運行的穩定，排除隱患以及故障問題。每次的巡視結果必須要記錄在案，便于后續的歸因以及審查工作的進行。

3.4 送電及停電操作

變配電廠對于所有送電工作都有著非常嚴格的規定，一般來講，一千伏以上的設備如果要進行倒閘操作的話，一定要嚴格遵守值班調度員的要求，按照值班調度員的命令進行。相關接收到命令的人員必須要先核實命令，才能夠進行后續的操作。為了能夠保障電網的穩定正常運行，在進行倒閘操作的時候應該要盡可能采取工作票制度，也就是執行命令的人必須要先根據所接收到的命令填寫好操作票，之后再嚴格根據操作票上的指示來進行倒閘操作。對于相關的送電操作來講，相關的操作人員應該在電源的一側開關進行合閘工作，最后合上負荷側的開關，這樣的目的是促使開關合閘時產生的電流最小化，確保操作能夠安全進行。除此之外，如果在這之中，有部分出現問題，那么就只需要合上該部分的開關就能夠發現故障問題所在，方便進行故障篩查工作。

3.5 架空線路運行維護

對架空的線路進行維護的時候，巡視是最常用的一種辦法，不過巡視的期限以及頻次，可以根據具體的情況來進行判斷。如果是廠區的架空線路，那么至少要保障每個月都進行一次巡視工作，如果遇見特殊的天氣等這類的特殊情況，要加強對其巡視的次數以及頻率，巡視的內容主要有以下幾部分的內容。

第一，要檢查好電線桿以及橫擔的部位，檢查其是否出現了傾斜或者是變形的問題，如果發現電線桿被腐蝕或者已經存在損壞，就一定要及時更換新的電線桿；第二，要對拉線的完整性進行檢查，檢查其是否有破損的情況，檢查其綁扎的情況是否良好，有無松動問題的產生；第三，要仔細檢查導線的接頭位置，要判斷導線的接觸是否良好，有沒有過熱、發紅或者氧化的情況出現，一旦發現有上述的情況出現，一定要對問題進行及時的解決；第四，要對絕緣子進行檢查，測試其絕緣性能是否依舊合格，檢查是否有漏電的情況發生；第五，要對避雷針的接地情況進行判斷，尤其是在處于雷雨季節的時候，應當增加對避雷針巡視的頻次，要確保避雷器能夠安全穩定的工作[5]。

3.6 電纜線路運行維護

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，在對電纜進行維護以及檢查的時候，周期就延長到一個季度一次，室外終端部位要做到一個月檢查一次，如果出現特殊情況以及風暴、洪水以及地震等惡劣自然條件的情況，需要加強對其檢查的頻次。在檢查的過程之中，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生。

為保證線路標志的完整性，確保電纜溝無滲漏、無水；檢查電纜附近是否有易燃、易爆物質。首先，檢查電纜護套，確保無機械損傷，金屬護套無腐蝕穿孔。檢查沿線支、鉤，檢查各種接地，確保接地牢固。同時，檢驗過程中的檢驗配電設備應及時記錄檢驗結果，以備將來參考，發現故障，及時排除，重大故障應上報上級。

4 結語

要確保工廠供配電系統的安全性得到保障，有效的維護工作是必須也是必備的，相關部門應當給予更多的注意力。在維護工作進行的過程之中，操作人員一定要嚴格根據標準規范來執行操作，確保供配電系統的運行環境的安全，進而保障工廠的生產活動，保障人員的生命財產安全。在工廠供配電系統有故障出現的時候，相關的人員一定要及時對其進行排查，并且采取針對性的有效措施，預防問題演變成巨大事故。與此同時，在日常的工作之中，也要多多注意維護工作，只有做好了對供配電系統的安全維護工作，才能夠確保其運行的穩定以及安全，確保工廠的生產活動不受影響，促使工廠能夠長足發展，長久立足于市場之中。