工業(yè)企業(yè)供電與安全用電

王其利

（山東鋁業(yè)公司 第二工程公司，山東 淄博255000）

0 前言

××鋁業(yè)公司創(chuàng)建于建國(guó)初期，是中國(guó)鋁工業(yè)的搖籃及化學(xué)品氧化鋁產(chǎn)業(yè)基地，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速擴(kuò)張，能源供應(yīng)也急速發(fā)生了變化，輸配電電壓等級(jí)逐漸提高，電力需求也愈來(lái)愈大，供電的可靠性、經(jīng)濟(jì)性也越來(lái)越引起重視，本文就對(duì)公司的供電運(yùn)行及安全進(jìn)行粗略總結(jié)與探討。

1 發(fā)電、輸電概述

目前為鋁業(yè)公司提供能源的自備電廠(chǎng)及國(guó)家電力××電廠(chǎng)均為火力發(fā)電廠(chǎng)，輸電線(xiàn)的額定電壓有35kV、110kV兩種，輸送線(xiàn)路有鋁芯鋼絞線(xiàn)架空及高壓電纜敷設(shè)，如下所示是輸電線(xiàn)路常用一例。

2 工業(yè)企業(yè)配電

工廠(chǎng)配電室通過(guò)高壓電纜接受降壓站輸送過(guò)來(lái)的電能，然后分配到車(chē)間，再由車(chē)間變壓器變壓供給低壓配電室，由低壓室的開(kāi)關(guān)柜將電能分配給各用電設(shè)備，高壓配電線(xiàn)的額定電壓為6kV，低壓配電線(xiàn)的額定電壓為380V/220V，大功率電機(jī)如磨機(jī)、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)拖動(dòng)電機(jī)的電壓為6kV。

2.1 配電室高壓開(kāi)關(guān)柜：開(kāi)關(guān)柜經(jīng)過(guò)數(shù)十年的應(yīng)用及改進(jìn)，逐漸淘汰了原開(kāi)啟式開(kāi)關(guān)柜，普遍采用鎧裝型移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備，用于二次變電所的受電、送電及大型高壓電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)等，實(shí)現(xiàn)控制保護(hù)、檢測(cè)之用，具有防止帶負(fù)荷推拉斷路器手車(chē)、防止誤分合斷路器，防止接地開(kāi)關(guān)處在閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器、防止誤入帶電隔室、防止在帶電時(shí)誤合接地開(kāi)關(guān)的連鎖功能。

2.2 供電線(xiàn)路保護(hù)：工業(yè)企業(yè)供電線(xiàn)路基本是開(kāi)式單端供電網(wǎng)絡(luò)，廠(chǎng)區(qū)內(nèi)距離較短，能源采用電纜輸送，所以線(xiàn)路保護(hù)并不復(fù)雜，常用的保護(hù)裝置有：帶定限或反時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)；低電壓保護(hù)；速斷保護(hù)；接地保護(hù)。

2.3 變壓器保護(hù)：變壓器作為供電系統(tǒng)的主要設(shè)備，運(yùn)行較為可靠，故障機(jī)會(huì)較少，但還是可能發(fā)生內(nèi)部故障、外部故障及不正常工作狀態(tài)。對(duì)于變壓器的內(nèi)部及外部故障應(yīng)動(dòng)作于跳閘；對(duì)于外部相間短路引起的過(guò)電流，保護(hù)裝置應(yīng)帶時(shí)限于跳閘；對(duì)過(guò)負(fù)荷、油面降低、溫度升高等不正常工作狀態(tài)保護(hù)一般只作用于信號(hào)。車(chē)間變電所變壓器的電壓比是6kV/0.4kV/0.23，容量大多在1000kVA以上，保護(hù)力求簡(jiǎn)化，保護(hù)裝置接線(xiàn)采用兩相兩繼電器接線(xiàn)法，采用微機(jī)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)的采集、判斷，輸出開(kāi)斷接點(diǎn)來(lái)控制真空斷路器，在故障情況下及時(shí)停電，以免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.4 雷擊過(guò)電壓保護(hù)

2.4.1 工業(yè)建筑、電線(xiàn)電器在沒(méi)有防雷裝置或防雷裝置不完善的情況下，一旦受到雷擊，都會(huì)不同程度的遭到破壞。當(dāng)強(qiáng)大的雷電流通過(guò)這些物體入地時(shí)，瞬間能產(chǎn)生很大的機(jī)械動(dòng)力、高溫高熱與高電壓，從而造成電擊傷、著火、崩塌甚至引起爆炸。輸電線(xiàn)路和電氣設(shè)備對(duì)防雷保護(hù)措施有著特殊的嚴(yán)格要求，這不僅因?yàn)殡娏ρb置對(duì)雷擊非常敏感，而且一旦電力系統(tǒng)發(fā)生事故，直接影響工業(yè)的正常生產(chǎn)。

2.4.2 公司主要采用以下幾種保護(hù)措施：①防止直接雷擊的保護(hù)：為保護(hù)導(dǎo)線(xiàn)不受直接雷擊，35kV輸電線(xiàn)路采用裝設(shè)避雷線(xiàn)保護(hù)，礦山丘陵地段，6kV架空線(xiàn)路電桿裝設(shè)避雷針保護(hù)，靠避雷針或避雷線(xiàn)的屏蔽作用避免直擊雷；②變壓器、高壓開(kāi)關(guān)柜均選用氧化鋅避雷器，具有優(yōu)異的非線(xiàn)性特征，在正常的工作條件下，其阻值很大 （電阻率高達(dá)1010-1011Ω.cm），而在過(guò)電壓作用下，阻值會(huì)急劇減少，解決了大電流下殘壓過(guò)高的問(wèn)題。

2.5 配電方式

配電方式基本為放射式接線(xiàn)，車(chē)間變電所一般由兩臺(tái)變壓器供電，受電線(xiàn)路分別來(lái)自工廠(chǎng)配電室兩段出線(xiàn)，正常工作狀態(tài)為平衡車(chē)間總的動(dòng)力負(fù)荷，各自帶一半運(yùn)行，由于電纜故障或變壓器故障，一臺(tái)退出運(yùn)行，關(guān)掉非生產(chǎn)重要設(shè)備，合上低壓聯(lián)絡(luò)刀，故障母線(xiàn)段重新得電，恢復(fù)生產(chǎn)線(xiàn)時(shí)間不超過(guò)30分鐘，基本滿(mǎn)足鋁業(yè)生產(chǎn)的需要。

3 安全用電

鋁業(yè)公司屬于重工業(yè)，生產(chǎn)流程復(fù)雜，產(chǎn)品多樣化，大中型設(shè)備很多，用電的安全性也是安全技術(shù)的主要組成部分之一。

3.1 電流對(duì)人體的作用：由于不慎接觸帶電體，發(fā)生觸電傷害，是人體受到損傷，傷害可分為電擊和電傷。電擊與下列因素有關(guān)：①人體電阻的大小；②電流通過(guò)時(shí)間的長(zhǎng)短；③電流的大小。

3.2 接地和接零：電力系統(tǒng)由于運(yùn)行和安全的需要，常將中性點(diǎn)接地，這種接地方式稱(chēng)為工作接地，鋁業(yè)公司基本采用這種模式，有下列目的：①降低觸電電壓；②迅速切斷故障設(shè)備；③降低電氣設(shè)備對(duì)地的絕緣水平。將電氣設(shè)備的金屬外殼接到零線(xiàn)（或稱(chēng)“中性線(xiàn)”），稱(chēng)之為“保護(hù)接零”。日常做法是將電機(jī)的接線(xiàn)盒內(nèi)的接地螺絲與電纜零線(xiàn)連在一起，構(gòu)成接零。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的某一絕緣繞組損壞時(shí)與外殼相接而構(gòu)成短路，引起空氣開(kāi)關(guān)短路動(dòng)作，切斷電源，整個(gè)回路不再帶電。即使空氣開(kāi)關(guān)不動(dòng)作，也由于人體電阻遠(yuǎn)大于線(xiàn)路電阻，通過(guò)人體的電流也是極其微小的。為了安全可靠，零母線(xiàn)必須聯(lián)接牢固，開(kāi)關(guān)及熔斷器不允許裝在零干線(xiàn)上。

3.3 工作票制度：廠(chǎng)區(qū)配電室、變電所嚴(yán)格執(zhí)行停送電工作票制度，工作票明確了工作任務(wù)、工作負(fù)責(zé)人及工作班人員、計(jì)劃工作時(shí)間；有詳細(xì)的安全操作程序并做到表達(dá)意思明確、清晰，操作時(shí)兩人在場(chǎng)，一人監(jiān)護(hù)并讀工作票，一人執(zhí)行具體操作，分工明確：工作終結(jié)要辦理結(jié)束，有具體的負(fù)責(zé)人及許可人簽字，并將操作結(jié)果匯報(bào)給電力調(diào)度并記錄在案。

3.4 低壓安全用電防護(hù)：日常電氣施工過(guò)程中，接觸的電壓等級(jí)基本為380/220V，屬于低壓配電系統(tǒng)，常用的電氣設(shè)備如電錘、手槍鉆、小型移動(dòng)壓縮機(jī)、電焊機(jī)等，配電裝置采用兩級(jí)漏電保護(hù)，總開(kāi)關(guān)漏電動(dòng)作電流為100mA，各個(gè)設(shè)備配備單獨(dú)的漏電開(kāi)關(guān)，漏電動(dòng)作電流為30mA，避免了越級(jí)跳閘。

4 節(jié)約用電

工廠(chǎng)是電能的主要用戶(hù)，電能的節(jié)約一直是企業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的任務(wù)，結(jié)合公司近年來(lái)節(jié)電的所見(jiàn)所聞，匯總?cè)缦拢瑔l(fā)一下思路：①余熱發(fā)電的利用，公司在干法水泥廠(chǎng)熟料窯利用大窯余溫建成余熱發(fā)電機(jī)組，年創(chuàng)效益千萬(wàn)元；②避免大馬拉小車(chē)，合理計(jì)算用電負(fù)荷，配備合適的變壓器，及時(shí)投入或退出，減少無(wú)謂的損耗，精確計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩，選擇合理的電機(jī)功率，避免電機(jī)的空運(yùn)轉(zhuǎn)；③節(jié)能材料及備件的選用；④避峰填谷，錯(cuò)開(kāi)用電高峰期，如大功率煉鋼爐；⑤減少工序或縮短每道工序的時(shí)間；⑥加強(qiáng)設(shè)備維修，減少機(jī)械磨損；⑥減少工業(yè)用水、用氣、用風(fēng)的損失。

5 結(jié)語(yǔ)

伴隨著工業(yè)企業(yè)規(guī)模的急劇擴(kuò)大，電力需求也越來(lái)越迫切，工廠(chǎng)供電的可靠性及經(jīng)濟(jì)、合理性是企業(yè)生產(chǎn)的重要保障。通過(guò)嚴(yán)格的停送電制度、工業(yè)設(shè)備的良好接地及漏電空氣開(kāi)關(guān)的保護(hù)，用電安全得到了最大程度的保障。

［1］蘇文成，主編.山西機(jī)械學(xué)院.工廠(chǎng)供電[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

［2］秦曾煌，主編.電工學(xué)[M].高等教育出版社.

［3］泰開(kāi)成套電器有限公司.鎧裝型移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備安裝使用說(shuō)明書(shū)[Z].