关于工厂供配电系统运行及维护的安全技术研究

王博，王阳

北京空间机电研究所，北京，100094

0 引言

工业的发展情况和我国社会建设以及经济的发展紧密联系，工业的健康发展将会直接促进我国社会建设以及经济的蓬勃发展，也正因如此，在现阶段我国的政府部门投入了更多的精力以及关注在工业的发展方面，政府已经逐渐意识到我国工业生产的重要性以及重要地位。在工厂运行的过程之中，供配电系统绝对是关键的影响因素所在，其运行安全与稳定与否直接影响到工业产业的生产活动。但是现如今我国大多数工厂的供配电系统依旧存在很多不足之处，触电、火灾、爆炸等等事故发生比较频繁，一旦出现这样的事故将会直接影响工厂的生产活动，威胁到相关人员的生命安全。由此可见，工厂供配电系统的运行以及安全维护工作是十分必要的，只有确保工厂供配电系统在运行过程之中的稳定以及安全，才能够降低事故的发生概率，确保工厂生产作业不受影响，保障人员的生命财产安全。在进行工厂供配电系统的运行以及维护工作时，相关人员必须要符合行业要求的规范和标准，只有这样才能够避免由于人为因素导致的事故问题[1]。

1 工厂配电装置的运行现状

1.1 装置数字化技术

在电力传输的工程之中，执行机构不再采用旧有的模拟控制器控制交流以及直流电机的方式，而是运用新型的数字化技术来实现对其的控制。数字化控制器自身携带CPU，颠覆了以往单机操作的方式，实现了联网操作。因为在供配电系统之中引进了新型的网络化、数字化的控制技术，运用了相关的检测仪表，促使其执行机构的功能分配相较于之前来讲发生了很大的改变，并且对结构也进行了调整。

1.2 机电保护技术

机电保护技术是进行工程供配电系统运行维护工作的关键技术之一，现如今已经越来越趋向于智能化方向发展。智能机电保护技术能够减少供配电设备的费用支出，不仅如此，还为相关技术的发展提供了保障。变压器机电保护的技术基础是网络技术，能够为相关技术的发展进步提供广阔的发展平台和空间。这一点和传统的机电保护方案对比来看，智能机电保护技术拥有存储以及记忆的功能，能够大大提升其保护的可靠程度[2]。

1.3 设备的选择配合和改进

在工厂供配电设备之中，结合当前发展良好的电子信息网络控制技术来进行设备管理工作是十分有效的，受益十分明显。该项技术运用的是负荷开关装置来取代原始的出线柜保护装置。一旦变压器有故障问题的出现，相应的继电保护装置就会进行自动排障活动。不仅如此，如果是故障出现在变压器的内部，这种情况下为了避免变压器出现爆炸，对开关进行保护的装置要求也是很严格的，必须能够保障在二十秒之内将出现短路的电流切断，熔断器也必须要十秒以内切断短路的电流。

1.4 开关保护

开关保护装置是确保供配电系统稳定、安全运行的核心动力，在进行开关保护工作的时候，也要依靠当前的电子信息技术，以此为基础手段，再结合工厂的实际情况，再开展保护工作。在工厂进行生产作业的时候，变压器跳闸、变电站出现故障的情况时有发生，如果安装了继电保护装置，就能够很好地避免上述问题的出现。上述描述的故障问题属于外部故障，如果变压器出现内部故障，很可能会引发爆炸。为了避免变压器出现爆炸的情况，这个时候开关保护的作用就显得尤为重要，只有安装了开关保护装置，才能够消除短路的电流，用最短的时间恢复整个电力系统的运行。

2 工厂供配电系统设计的原则和需求

工厂供配电系统的设计需要考虑很多的原则，首先必须要遵守国家的法律法规以及相关条例，还要和我国国民经济发展情况适配，能够确保满足工厂运行的供电安全需求。不仅如此，还要考虑到技术以及经济的合理性问题，在能够满足工厂运行发展需要的同时，也能够达到节能的效果。因此，在进行工厂供配电系统设计工作的时候，需要考量下述几点。

第一，供电的安全性能是首要的、必须满足的要求，应该尽量避免出现事故问题，避免出现经济损害或者威胁人员的生命安全的问题；第二，工厂的基本用电需求也必须得到满足，也就是要做到不间断地为工厂的生产活动提供电力能源，切实地满足工厂生产活动对于电压的频率以及稳定性的要求；第三，工厂的供配电系统在设计阶段应该将接线方式纳入考量的范围，要尽可能保证接线工作的简约性以及灵活性；第四，在进行供配电系统设计工作的时候，经济成本也应该是考量的一大因素，不仅仅要考虑工厂运行的需求，还应该对设备以及管理等一系列工作的成本进行考察，必须要在满足需求的基础上，还能够保证其经济性；第五，供配电系统的发展空间是很大的，在设计阶段应该将工厂未来的发展需要以及发展的计划等等相关问题计划好，预留出未来发展更新的空间[3]。

3 工厂运行维护的安全措施

为了能够确保工厂的供配电系统正常运行，并且保证其运行的安全，相关的安全维护工作是十分重要的，下面介绍出几种能够有效进行工厂安全维护的措施。

3.1 值班制度

在进行工厂变配电所设计工作的时候，应该设计出一套合理的值班制度，这种值班制度大致上能够分为以下三种工作模式，分别是无人值班制、在家值班制以及轮班制。在现如今的工厂之中，大多数的变电站都采取的是三班轮换制度，这样的优势能够确保变配电所的运行安全稳定，但是这样的制度需要大量的人力资源支撑，其成本也相对较高。在当前的一些小型配电站之中，无人值班制度是当前运用最多的一种值班制度，每天安排相关的大型配电站维修人员或者操作人员进行例行检查，在大型变电站之中，至少都要安排两个班次来确保变电站能够正常稳定的运行。

3.2 为节能节电采取有效措施

首先，变配电所自身的优势不能够被忽视以及搁置，必须要充分利用起电力无功补偿，从而尽可能做到降低工厂自身的电源损耗，从而进一步提升工厂生产工作的效率。能够利用电容器以及同步电机的方式进行节点节能，在安装移相电容器的过程之中应该要尽可能离用电设备的分厂以及车间变电所低压母线一侧近一些。除此之外，还要尽可能选用高性能的变压器，对于那些性能相对较差的变压器留作备用设备。对于多组变压器共同运用的情况，一定要衡量其经济性能。除此之外，变压器运行过程之中的经济消耗也要纳入考量的范围之内，在能够保障工厂运行最大负荷的基础之上，需要尽可能地减少变压器使用的数量，节约后期对变压器进行维护的成本。其次，在进行施工路线设计工作的时候，配电箱以及低压箱的输出路线应该尽可能按照直线设计，供电的半径也应该注意保持在合理的范围之内，对输电线路的电线长度进行调节，以此来确保供电输电路线的方案达到最优化。如果输电线路过长，但是其载流量相对比较稳定的情况，进行电网设计工作的时候，就可以采取增加导线横截面积的方法，来对能源的损耗进行控制，降低损耗。这样的方式短期来看，是增加了电网铺设的成本，但是从企业长期发展来着眼，其后期将会带来很多的经济效益。最后，要结合用电负荷的具体情况，根据不同的用电负荷来选取不同的线路完成供电工作，要根据工厂的实际用电需求来进行导线的界面以及长度的选择，选取合适的、经济性能以及实用性能都过关的导线，以此确保供电工作的安全性以及可靠性[4]。

3.3 巡视规定

巡视工作是变配电工作的关键环节，不能够轻易忽视其重要性。在有人值班的情况下，应该保证一天的巡视次数至少保持在一次，并且每周必须要保证有一次夜间巡视。对于那些电压在35kV以上的变电站，每班应该进行一次巡视，对于没有人值班的变电站，每周必须进行一次访问，在用电的高峰时期，每周还必须要确保有一次夜间巡视。一旦有特殊情况发生，比如恶劣天气，这种情况下还应该进行特殊巡视工作。一定要加强新引进设备的巡视工作，密切关注其变化，确保其质量以及运行的可靠性。对于变压器的运行以及维护工作应当格外重视，要定期定时对其进行检查，要实时了解其具体的运行情况，及时解决潜在的问题。不仅如此，对于其他的运行设备，也应该积极进行巡视工作，定期巡视以确保其运行的稳定，排除隐患以及故障问题。每次的巡视结果必须要记录在案，便于后续的归因以及审查工作的进行。

3.4 送电及停电操作

变配电厂对于所有送电工作都有着非常严格的规定，一般来讲，一千伏以上的设备如果要进行倒闸操作的话，一定要严格遵守值班调度员的要求，按照值班调度员的命令进行。相关接收到命令的人员必须要先核实命令，才能够进行后续的操作。为了能够保障电网的稳定正常运行，在进行倒闸操作的时候应该要尽可能采取工作票制度，也就是执行命令的人必须要先根据所接收到的命令填写好操作票，之后再严格根据操作票上的指示来进行倒闸操作。对于相关的送电操作来讲，相关的操作人员应该在电源的一侧开关进行合闸工作，最后合上负荷侧的开关，这样的目的是促使开关合闸时产生的电流最小化，确保操作能够安全进行。除此之外，如果在这之中，有部分出现问题，那么就只需要合上该部分的开关就能够发现故障问题所在，方便进行故障筛查工作。

3.5 架空线路运行维护

对架空的线路进行维护的时候，巡视是最常用的一种办法，不过巡视的期限以及频次，可以根据具体的情况来进行判断。如果是厂区的架空线路，那么至少要保障每个月都进行一次巡视工作，如果遇见特殊的天气等这类的特殊情况，要加强对其巡视的次数以及频率，巡视的内容主要有以下几部分的内容。

第一，要检查好电线杆以及横担的部位，检查其是否出现了倾斜或者是变形的问题，如果发现电线杆被腐蚀或者已经存在损坏，就一定要及时更换新的电线杆；第二，要对拉线的完整性进行检查，检查其是否有破损的情况，检查其绑扎的情况是否良好，有无松动问题的产生；第三，要仔细检查导线的接头位置，要判断导线的接触是否良好，有没有过热、发红或者氧化的情况出现，一旦发现有上述的情况出现，一定要对问题进行及时的解决；第四，要对绝缘子进行检查，测试其绝缘性能是否依旧合格，检查是否有漏电的情况发生；第五，要对避雷针的接地情况进行判断，尤其是在处于雷雨季节的时候，应当增加对避雷针巡视的频次，要确保避雷器能够安全稳定的工作[5]。

3.6 电缆线路运行维护

电缆和架空线路的情况完全不一样，由于电缆的位置处于地下，在对电缆进行维护以及检查的时候，周期就延长到一个季度一次，室外终端部位要做到一个月检查一次，如果出现特殊情况以及风暴、洪水以及地震等恶劣自然条件的情况，需要加强对其检查的频次。在检查的过程之中，主要是检查电缆头以及瓷套管的清洁程度，要检查其是否出现损坏，或者存在放电的情况，如果电缆头之中有电缆胶填充的部分，还需要检查电缆胶有没有泄露或者溢胶的情况发生。

为保证线路标志的完整性，确保电缆沟无渗漏、无水；检查电缆附近是否有易燃、易爆物质。首先，检查电缆护套，确保无机械损伤，金属护套无腐蚀穿孔。检查沿线支、钩，检查各种接地，确保接地牢固。同时，检验过程中的检验配电设备应及时记录检验结果，以备将来参考，发现故障，及时排除，重大故障应上报上级。

4 结语

要确保工厂供配电系统的安全性得到保障，有效的维护工作是必须也是必备的，相关部门应当给予更多的注意力。在维护工作进行的过程之中，操作人员一定要严格根据标准规范来执行操作，确保供配电系统的运行环境的安全，进而保障工厂的生产活动，保障人员的生命财产安全。在工厂供配电系统有故障出现的时候，相关的人员一定要及时对其进行排查，并且采取针对性的有效措施，预防问题演变成巨大事故。与此同时，在日常的工作之中，也要多多注意维护工作，只有做好了对供配电系统的安全维护工作，才能够确保其运行的稳定以及安全，确保工厂的生产活动不受影响，促使工厂能够长足发展，长久立足于市场之中。