鋼鐵企業(yè)供配電系統(tǒng)安全隱患與整改措施

鋼鐵企業(yè)供配電系統(tǒng)安全隱患與整改措施隨著鋼鐵業(yè)的快速進展及改擴建，國內許多鋼鐵企業(yè)的供配電系統(tǒng)已存在著很大的安全隱患。近兩年發(fā)生較大電氣故障的案例就有幾十起，涉及到多家企業(yè)，每次故障的間接損失都在1000萬元以上。面臨種種慘痛教訓，目前各企業(yè)對電氣安全隱患都相當重視，均熟悉到電網的安全是企業(yè)進展的一項重要保障。某些設備故障，僅影響一個區(qū)域，而供配電系統(tǒng)故障，會造成全廠性停電。因此，防患于未然是當務之急。許多企業(yè)已經意識到電氣設備安全的重要性，并且投入大量資金完善電氣設備的監(jiān)測設施，卻是只治標不治本。討論人員歸集、分析了各種電氣事故的根本緣由，發(fā)覺其主要集中在以下幾個方面：一是鋼廠內部新增小型發(fā)電機組、改擴建工程，使得系統(tǒng)短路電流增加，原配置的斷路器開斷力量不夠，無法切斷故障時的短路電流，導致斷路器爆炸或著火。二是繼電愛護的愛護定值有誤，配置不合理。由于系統(tǒng)的短路電流變化，

而繼電愛護定值沒有修改或增加新的愛護功能，無法精確地切除故障點。三是電纜發(fā)熱著火。系統(tǒng)短路電流增大，導致以前選擇的電纜熱穩(wěn)定不夠；電纜發(fā)生單相接地故障，沒有快速找到接地點，愛護動作不準時；電纜敷設時沒有根據標準敷設，引起電纜正常運行時溫升較高，破壞了電纜的絕緣。四是電能質量問題。供配電系統(tǒng)的諧波、電壓波動閃變、功率因數等電能質量指標惡化。諧波電流會引起電纜過熱、設備過電壓、計算機掌握誤差等。五是供配電系統(tǒng)的中性點接地方式不合理。重視供配電系統(tǒng)的短路電流短路電流是系統(tǒng)發(fā)生三相或兩相短路時，供電系統(tǒng)供應的很大電流。能夠供應短路電流的主要是供電設備及電動機，例如供電系統(tǒng)、發(fā)電機、同步電機、異步電動機。為什么要關注短路電流？設計選擇斷路器（開關）、母線、電流互感器、電纜及繼電愛護裝置等電氣設備時，很重要的一點就是要求這些設備在短路時，能夠牢靠地將故障點快速切除，并且在發(fā)生故障時這些設備不能損壞。隨著國家電網的不斷進展，電網規(guī)模越來越強大，也就是供電系統(tǒng)的短路電流增加了，不是工程最初設計時的數據。近年來各個鋼鐵企業(yè)開展節(jié)能減排工作，新建的小型發(fā)電機組不斷接入供配電網中，使供配電系統(tǒng)的短路電流發(fā)生變化?？偨底冸娝闹髯冞\行方式也影響供配電系統(tǒng)的短路電流。例如，某鋼廠為了解決負荷平衡的問題，將總降的主變壓器并列運行，使10千伏側短路電流增大許多。各工程設計單位在最初設計時，都須依據電力系統(tǒng)的短路電流，計算出供配電系統(tǒng)中各點的最大、最小短路電流。最大短路電流就是選擇斷路器、電流互感器、電纜等的關鍵參數，最小短路電流是校驗繼電愛護靈敏度的關鍵參數。假如供配電系統(tǒng)中的最大短路電流增加許多，超過了最初斷路器、電流互感器、電纜等的開斷力量或熱穩(wěn)定力量時，這些設備就存在安全隱患了短路簡單引起斷路器爆炸等事故。發(fā)揮繼電愛護的關鍵作用繼電愛護是在系統(tǒng)發(fā)生三相短路、兩相短路或用電設備內部故障時，能夠快速地將故障點切除，保證其他供電設備及用電設備不被損壞，以及非故障的供配電系統(tǒng)正常運行。繼電愛護的配置是設計單位在最初設計時考慮的，愛護的方案必要考慮被愛護設備的參數，以及供配電系統(tǒng)的短路電流。當系統(tǒng)內接入發(fā)電機后，須對供配電網的愛護裝置進展重新設計。例如，接入發(fā)電機的聯絡線是雙向電源，不同的短路點，流過聯絡線兩側斷路器的短路電流是不同的，因此聯絡線兩側斷路器的愛護必需是雙向的。許多狀況下，設計單位對發(fā)電廠外部的愛護裝置都會忽視，假如這時聯絡線消失故障，繼電愛護就不會動作，將使事故擴大。供配電系統(tǒng)的短路電流變化后，須對供配電網的愛護定值進展重新校核必要時，應重新計算。實際上有相當一局部鋼鐵企業(yè)，系統(tǒng)短路容量的變化而未準時調整原有設備的繼電愛護，導致繼電愛護拒動或誤動；在新建工程時往往只關注新建工程的繼電愛護計算，而無視上下級的協(xié)作，導致故障時越級跳閘，事故擴大。正視諧波帶來的安全隱患諧波電流是指髙于50Hz頻率的電流，電弧爐、大型軋機、變頻器等均產生高次諧波。諧波對連續(xù)軋機有影響，會造成電壓正弦波畸變，可能導致脈沖喪失或誤發(fā)，引起軋機調整系統(tǒng)紊亂，軋機不能正常生產。髙次諧波的存在，會導致晶閘管燒壞，快熔熔斷而影響生產。諧波對異步電機的功率因數和最大轉矩都有影響，還可能引起附加損耗，噪音增大，嚴峻時損壞絕緣。諧波對電力電容器有影響。由于電容器的容抗和頻率成反比，電力電容器對諧波電壓最為敏感。諧波電壓加速電容器介質老化，介質損失系數tg增大，簡單發(fā)生故障并縮短壽命。諧波電流易使電容器過負荷，消失不允許的溫升。電容器與電力系統(tǒng)還可能發(fā)生危急的諧振，此時電容器成倍地過負荷，響聲特別，熔斷器熔斷，使電容器無法運行，當在某一頻率下并聯電容器諧振時，則危及電氣設備的安全運行。諧波對線路絕緣有影響。非正弦電壓使絕緣老化加速，泄漏電流增大，當消失髙頻髙振幅的諧波電壓重量時，可能引起放電并擊穿電纜，進而引起相間短路，使事故擴大。諧波電壓使變壓器激磁電流增大，電磁噪聲增大，效率變低，并惡化其功率因數，影響變壓器壽命。對諧波必需進展治理。這不單是為了避開供電局罰款，對我們自身的電氣設備也是有好處的。電能質量惡化會導致電纜（頭）事故、設備損壞、損耗增加、繼電愛護誤動、功率因數缺乏或倒送罰款、電壓波動和閃變，而且電能質量引起的事故具有隱藏性、隨機性，往往不易找到事故緣由。因此，應對全廠供配電系統(tǒng)電能質量問題予以足夠的重視。電纜緣何發(fā)生火災事故前面所說的短路電流對電纜有影響，在選擇電纜時都要校驗短路熱穩(wěn)定要求電纜必需能承受3秒的短路電流。假如該參數不滿意，在短路發(fā)生時，就會引起電纜著火。諧波對電纜有影響，會造成電纜擊穿。電力系統(tǒng)的接地方式，對電纜的絕緣也有不同要求。不接地系統(tǒng)在發(fā)生接地時，會產生過電壓，并且可以帶故障運行2小時。假如故障不能快速排出，會使故障擴大。電纜敷設方式不對，也會影響電纜的壽命。正常標準要求動力電纜在敷設時，每根電纜之間必需留肯定的距離，保證電纜的散熱。對于單芯電纜，有品字排列和一字排列，選擇電纜時就打算了電纜的排列方式。有些施工單位不留意圖紙要求，任憑布置，造成電纜發(fā)熱嚴峻，加速電纜絕緣的老化，易引起電纜接地故障。電纜故障點最多的是電纜頭，目前使用的電纜頭有兩種，分熱縮和冷縮。熱縮頭本錢較低，但是對施工水平要求較高，因施工質量不好引起的事故率較高；冷縮頭的施工相對簡潔，故障率比熱縮頭低，目前采納較多，選擇質量好的電纜頭特別必要。加強對電纜頭的監(jiān)視，也可以有效避開電纜故障。如何排解供配電系統(tǒng)隱患如何提前發(fā)覺供配電系統(tǒng)存在的各種安全隱患，應當從以下方面診斷出影響鋼鐵企業(yè)電網安全的根本緣由：一是進展全廠供配電系統(tǒng)的短路電流分析。二是依據短路電流對電氣設備進展校驗，實行措施保證電氣設備開斷力量和熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定等參數符合短路要求。三是依據短路電流對繼電愛護進展全面校核，完善繼電愛護裝置，確定新的愛護定值，校驗愛護的上下級協(xié)作是否合理。四是對于新建的發(fā)電機須進展接入電網分析，保證在發(fā)電機接入