工厂变配电室电气设备保护措施

刘 建

（平果铝业有限公司，广西百色 531400）

0 引言

随着经济不断发展，我国工业园区不断涌现，各大企业纷纷建立自己的工厂，工厂的增多使得各类工厂供电设备得到广泛应用。配电室作为企业工厂的电力能源供应中心，其电气设备的安全受到企业的重点关注。电气故障的分析、诊断、处理成为专业作业人员的必备技能。工厂配电室内多为高压电气设备，其电气故障不仅会导致企业受到巨大经济损失，同时也是安全隐患。为了保证作业人员安全，降低工厂损失，加强配电室日常维护，在发生故障时快速定位故障原因，并针对性解决电气故障是人们关注焦点。

1 零序电流故障及对策

零序电流是指流入电路中任意一个节点的复电流的代数和为零。在配电室电气设备正常运转情况下，各项电流的矢量和为零，一旦出现电气故障，回路中会因电流和不为零而出现电磁场，产生故障电流。故障电流通常是由于单相或多相接地短路故障造成。此时的故障电流具有5 个特点：①在距离上，离故障点越近故障电压越高；②故障电压滞后故障电流；③故障电流的出现位置与配电室变压器中性点数量有关；④故障零序电流故障功率的方向与正序电流方向相反，由线路指向母线；⑤故障电流产生的阻抗与网络不受配电系统支配影响。

工厂配电室出现零序电流故障时，首先注意查看各变压器中性点的情况，可以通过仪器检测故障电压以确定故障位置。找到故障点后，配电室实施短时间断电，作业人员在断电期间对故障点进行处理，解决短路问题，并将已损坏的元器件替换，完成作业后重新通电，再次检测，确保零序电流故障解决。零序电流产生故障后会对线路及器件产生影响，零序电流故障主要表现在三相不对称，故障点的影响程度随着不平衡度的增大而增大，同时导致变压器局部快速升温发热。配电室零线截面通常很小，如果发现不及时，容易造成铝排发热，烧毁其他电气设备，甚至危害工厂及员工人身安全。

2 变压器故障及对策

变压器是配电室内最重要的设备，它是工厂正常生产运转的唯一电源设备，一旦发生故障会导致全厂断电，所有设备停电，对企业及工厂的经济效益影响巨大。因此，工厂特别注重变压器的日常维护和监控。常见的变压器故障有电路故障和磁路故障两种。电路故障主要是由于引线、绕组等电路线路出现绝缘受潮、线路老化、选材质量等问题，或者切换器等设备质量不过关、接触不良导致配电系统短路烧毁变压器。变压器磁路故障一般是穿心螺栓与轭铁的夹紧片之间的绝缘层磨损导致的不良放电。变压器故障一般伴随有一定的现象，诸如运行过程中出现异声、放电闪烁等现象。

一般变压器出现故障通常先进行系统分析故障发生的可能原因，根据变压器异常现象判断故障类型、故障范围等，通过具体情况分析，如果是超负荷工作，则对变压器进行负荷调整即可。如果出现个别零件松动引起磁路故障，则需要停止变压器工作状态并快速抢修。若系统谐波异常伴有噪声，则对系统进行参数校验调整。

变压器的日常维护、保养、监测十分重要。配电室变压器的维护，首先定期查看变压器相关小零件是否完好无损，确定变压器周围作业环境干净整洁，没有积水和异物。其次定期清理灰尘，检查紧固螺栓的松紧程度，时刻监测油位与油温防患于未然。此外注意变压器的运行状态，一旦出现异常现象应冷静分析原因、判断位置、想好解决方案，及时上报，避免给工程造成巨大损失。

3 开关柜故障及对策

开关柜是配电室内最大的供电设备，能够承载上千伏的高压电流，为工厂提供持续稳定的电力。配电室开关柜一旦发生故障，后果不堪设想，会出现柜内短路、柜外导电、易触电等现象，危害巨大，不仅会造成工厂经济损失，更容易造成员工误伤，危及生命，甚至影响电网安全。开关柜内主要由断路器组成，能够更好承载、控制回路电流，有效防范开关柜故障。通常导致开关柜故障的原因有电流波动不稳定，柜内运行环境不干净、不干燥，工厂技术员操作不规范，线路老化等。目前我国工厂配电室均安装有断路器，出现故障时首先检查更换断路器即可，很大程度降低了危险系数。

对于开关柜故障的防范主要包括柜外巡查、柜内检查、断路器等设备检测、开关柜预防性测试等。柜外巡查主要负责每日配电室检查，防止细小零件松动脱落，红外测温以及防潮防虫等。柜内检查包括灰尘清理，去除杂物等。定期对断路器等电流管控设备进行检查并保养，对柜门机械锁涂油保养并确保封闭安全。同时每年定期进行开关柜整体预防性测试，防患于未然。一旦察觉出问题的零件，必须立刻替换，使断路器一直可以处在好的工作状况。

4 控制、保护系统故障及对策

配电室除了供电系统外还配有控制保护系统。随着技术进步，现代工厂的大部分高压电气设备都采用集成的自动保护控制装置，避免造成更大损失。目前阶段，自动化保护装置对继电保护的能力要求越来越高。同电磁型保护装置对比，微机保护装置对防干预、防止雷击、工作环境、电源电压等的要求更加严格。因此，需要有更高的预防措施和技术对策，以确保工厂电气设备的安全和稳定运行。

对策：①防尘、除灰、防潮；②定期紧固保护装置的输入、输出二次回路端子，如果端子螺丝松动，保护控制会失灵；③检查电池是否正常，输出直流电压是否正常；④每年测试高压开关保护装置，验证是自动保护装置的主要维护措施，并确定该装置是否正常工作。在微机保护装置校验时，应注重以下因素：万用表、电压表、示波器等取电压信号的仪器必需具有高输入阻抗；按外观检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查、整组试验等顺序进行。

5 常见保护措施

（1）配电室应靠近电源，应放置在灰尘少、水分少、振动小、无腐蚀性介质、无易燃易爆物品以及道路畅通的地方。

（2）成列的配电柜和控制柜两端应与重复接地线及保护零线做电气连接。

（3）配电室和控制室需要定期通风，避免雨、雪、无关人员和动物进入。

（4）加强设备检修，发现电气设备有故障或老化，应立即处理整改，建立严格的监测系统，保证安全运行。

（5）领导要高度重视和加强对员工的培训，提高工作人员工作技能。制定规范的规章制度，进行严格安全管理。

6 总结

在实际运行中，各企业应根据自身电气设备的性能和特点，制定符合企业实际情况的详细和“预防”措施。总之，分析和监控配电室中的电气故障非常重要，特别对于一些大型工厂，在进行检测时必须进行断电处理，保证安全前提下进行故障检测。在日常工作中采取必要的点检、巡检、期检、在线监测等手段来监控设备的运行状态，以降低工厂损失，提高工厂的经济效益。