钢铁企业电力系统频繁跳闸的原因分析及思考

郭晓东

（江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司，江苏淮安 223002）

前言

随着我国钢铁需求的不断增加，钢铁企业不断涌现和产能也不断增加。但企业规模应该是随着市场需求来增加产能并随着产品结构调整进行技改升级来扩大规模。不少企业就是近乎“面多加水、水多加面”形式发展起来的，所以总体规划性不强，加上电气设计、施工要求标准不高，造成后期隐蔽管线不清楚、室内电缆沟长期积水等，给下一步厂内各种施工管理、电气运行管理带来很大安全隐患。

1 问题描述

某钢铁企业一年时间由于种种原因造成10 kV及以上供电系统短路引起跳闸达10多次之多，由于是两路220 kV电源分别通过2台主变压器向各分厂供电，根据相关设计规范考虑到生产安全原因每个分厂都有两路独立电源，也就是说这两路电源分别通往所有分厂，因此每次短路事故都会造成系统不同程度低电压从而引起多处跳闸，不但会中断多条生产线的正常生产，同时由于钢厂都有高温液态熔融液体（钢水、铁水、液态渣）、煤气等，安全隐患极大，详见表1。

2 原因分析

从表1可以看出，这15起事故中有12起看起来都是由于内部管理原因造成，其中有7 起是厂内施工管理监护不到位原因，另外5 起是日常运行管理不到位等原因，只有3起是由外部原因引起。

表1 15起事故基本情况表

而施工管理原因中土建施工损坏电缆占大半，主要原因是随着环保管控力度不断加大，厂区内雨污分流及超低排放改造全面铺开，由于这些施工都是政府新的政策要求，也就没有整体规划，只能就地选择合适地方，因此施工地点随处可见，加上施工队伍素质参差不齐，施工安全监护难度加大，但是从深层次原因来看有8起与当初项目建设时设计施工标准不高等有很大关系，有4 起与日常管理不到位有直接关系，具体分析如下。

2.1 当初项目建设设计施工没有按照相关标准实施或实施标准不高

2.1.1 地下隐蔽电缆位置不清楚造成3 起（表1 第1、2、3起）施工损坏电缆

电缆敷设国家有专门的规范标准，电缆敷设不管是电缆沟敷设还是直埋敷设都有相应的标准规范，当初由于这样那样的原因既没有按照规范做好防护，同时也没有按照规范要求做好方位标识，加上厂区范围内由于绿化、技改等原因导致相对位置发生变化，时间长了就造成电缆敷设位置不清，只能知道大概方位，有的地方就根本不知道有电缆，因此施工交底也就无法做到精准，现场监护难度大，如果当初在电缆敷设时按照GB50217—2007 标准做好防护并按照标准做好方位标识，上述事故隐患可以大大降低甚至完全可以避免的。

2.1.2 多根电缆堆放绞织一起造成3 起（表1 第4、5、6起）施工损坏电缆

当初电缆敷设时没有按照相关规范分别分开敷设，仅为了方便敷设施工，将多根堆放绞织一起，加上电缆防护不到位，增大了施工难度，加上施工人员施工时心存侥幸，野蛮施工就会造成电缆短路。如果按照相关标准规范分路、分开敷设，像这样由于施工而引发的事故还是可以避免的。

2.1.3 室内电缆沟常年积水造成开关柜内电器表面爬电引发2起（表1第10、11起）事故

由于当初配电室施工时没有考虑到厂区地下水位浅，开关室室内通风不畅（好多配电室都是房中房），考虑到周边粉尘原因配电室窗户基本不开或者封闭，加上电缆沟不是整体混凝土浇筑，只是普通砖头砌筑，防水性能差，导致室内电缆沟常年积水，由于与柜内温度差等原因，柜内常常存在结露或潮湿环境中运行导致电气设备绝缘老化造成事故，事实上以往已经发生过多起电器设备因潮湿爬电或绝缘老化造成短路，因此如果室内电缆沟做到沟壁不渗水，保持电缆沟内干燥可以大大避免这类放电短路事故。

2.2 日常管理不到位原因

（1）表1 第9 起除尘风机电缆转接箱短路是由于房顶漏雨，雨水进入电缆转接箱导致10 kV 系统短路。表1 第12 起也是由于下雨雨水沿着10 kV 电缆进入卸船机主电机电源电缆根部造成10 kV 系统相间短路。这两起事故均与责任单位日常点检不细，防范措施不到位有直接关系。

（2）表1 第8 起新购开关柜10 kV PT 接线错误导致开关柜爆炸引起的短路，虽主要责任在开关柜厂家，但是也与施工送电前验收把关不严有很大关系。

（3）表1 第7 起是由于移动集装箱吊车吊臂靠近220 kV 线路，导致放电引起的保护动作跳电，主要由于施工单位心存侥幸，没有按照厂内相关管理规定办理吊装作业票，没有办理危险作业吊装方案，责任单位没有监护到位等原因。

2.3 外部原因

表1第14起、15起分别是上一级220 kV 变电所由于雷击导致220 kV 出线开关的辅助触点击穿故障以及220 kV 电力系统出现短时间零序电流过大导致电力系统零序保护动作跳阐。虽有一定的偶然性，企业内部确实难以管控，但是厂外桥梁施工吊车吊装桥板吊车臂离220 kV 线路太近导致的220 kV 线路对地放电引起的线路跳闸与责任单位巡线经验不足，发现220 kV 线路通道范围内有吊装施工没有引起足够重视，安全监护管控不到位有很大关系。

3 问题解决

（1）在新建或技改项目规划设计时就应该提前考虑开关室位置及规划好电缆走向，开关室内要能够做到干燥通风，室内电缆沟设计要充分考虑到区域实际情况，室内标高尽量要比室外高50 cm 以上，同时室内电缆沟必须要混凝土整体浇铸并且做好防水、日后运行无积水，按照相关规范做好封堵，为日后安全运行提供条件。

（2）电缆敷设尽量以电缆隧道或电缆沟形式规范敷设，必须直埋敷设时按照相关标准规范分路、分开敷设，不能多根电缆绞织在一起敷设，同时按照GB50217—2007 标准要求在电缆上方及两侧做好防护，在电缆敷设沿线按照标准要求做好标识及方位走向，为下一步运行维护提供条件。

（3）加强新建及技改项目供配电系统竣工验收，电缆敷设、配电室及开关柜等达不到相关供配电标准要求，拒绝接收和送电，尽量在送电投运前完成相关整改。

（4）针对现有室内电缆沟积水情况，应对电缆沟进行改造，封堵后确保电缆沟不积水，保持配电室内干燥；短期不能彻底改造的，必须对开关柜底部与电缆沟之间做好封堵，放置防火包或干燥剂，同时保证柜内加热器完好，按照相关运行规程做好开、停以确保柜内干燥，同时加强日常点检、巡检以及相关危险作业管理，发现异常及时处理。

4 结束语

钢铁企业生产是连续作业，流程长、环节多，涉及到高温熔融液体（钢水、铁水、液态渣等）、吊运和输送；能源动力系统的各种煤气具有易燃、易爆、有毒等特性，稍有不慎就可能引发安全事故，安全风险极大，每次跳阐都会造成生产线中断，而且对安全生产带来隐患，因此如何做好钢铁企业电力系统的安全运行为安全生产保驾护航意义重大。