影响工业企业供用电可靠性的因素及预控措施分析

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:俞思源
[导读] 摘要:随着工业自动化技术的不断发展,工业企业在技术创新、工艺水平等方面有了较大提升,对工业电力系统可靠运行也有了更高的要求。
        苏州三新供电服务有限公司张家港分公司  江苏张家港  215600
        摘要:随着工业自动化技术的不断发展,工业企业在技术创新、工艺水平等方面有了较大提升,对工业电力系统可靠运行也有了更高的要求。可靠的供用电系统是保证工业企业长远发展的必备条件,特别是生产过程全自动化,具有连续生产作业特性的大型工厂,一旦发生断电事故,将造成无法挽回的巨大损失,甚至关系到企业的生死存亡。所以,本文对影响工业企业供用电可靠性的因素及预控措施进行分析。
        关键词:工业企业;供用电;可靠性;预控措施
        1 影响工业企业供用电可靠性的因素
        1.1 运行环境影响
        环境湿度大,空气中水份会附着在电气设备表面,加快金属材料锈蚀,设备绝缘电阻值下降导致泄露电流大大增加而发生击穿事故。长期潮湿环境还容易滋生大量霉菌,霉菌中的过量水份和代谢过程中产生的酸性物质都会使电气设备绝缘性能大大降低,高压电器表面积聚潮气,致使局部温度过高至碳化,而产生放电现象,最终造成短路故障。粉尘较大或有腐蚀介质的场所,继电器等控制元件的开关触头、电磁铁芯之间会因大量粉尘堆积造成接触不良,控制系统动作失灵,由单相触头粘连而引发电气事故;电气设备长期在易腐蚀环境下工作,不仅影响金属镀层外观,降低使用寿命,而且其金属部件与周围介质产生不良化学反应,改变其物理性能,导致绝缘部件腐蚀老化,性能降低;吸附在通风道的灰尘还会堵塞电气设备的散热,造成电气设备过热保护,承载能力下降。
        1.2 供电质量影响
        电压、频率是衡量电力系统供电质量最主要的两项指标。电力系统中的电气设备最经济的运行状态就是在其设计的额定电压、额定频率下工作。电压偏差、电压波动、高次谐波和频率波动都会导致电能质量大大下降。电压过低会影响电气设备正常启动,即使启动后,当电压不能满足电气设备供电指标时,设备运行困难达不到性能要求,严重时高压电机因低压保护跳闸造成停机;而电压持续升高,会瞬间击穿绝缘体,造成电缆闪络性故障;骤升骤降的波动电压会改变运行中电机的转速,长期或反复的电压波动会增加电机故障率,降低其使用寿命。电源频率波动主要对电动机、变压器等感性负载产生不利影响,如频率过低会增加电机铜损,转速、功率因数下降,变压器输出功率不足,效率低下,波形发生畸变等。可见供电质量对电气设备的影响之大,不仅电力损耗增加,严重的会危及整个供用电系统的稳定性。电压偏差主要和用电设备所处的位置及负荷变化有关,如线路未端电压偏低,夜间电压偏高等。而电力系统上的一些大功率电机或重型机械设备的频繁启动和关停会产生强烈的冲击性负荷,或是电气设备因绝缘老化、过电压等情况导致绝缘失灵以及带负荷拉闸、带地线合闸等误操作引起的短路故障会造成电压波动。
        1.3 恶劣天气影响
        暴风、雷电、雨雪、寒冻等恶劣天气,也会给电力系统带来很大危害。当室外输配电线路遭受雷击时,如果防雷措施不当,沿架空线路侵入到工厂变电所的雷电波幅值很大,轻者引起线路过压产生对地或相间闪络,主变压器保护跳闸,造成大面积停电,重则因绝缘损坏发生短路故障,引起火灾等严重事故;变电所内的控制设备极易受强电磁干扰,引起电子元器件失灵误动作,甚至损坏。雨雪、寒冻天气,室外供电线路覆冰严重,线路因承载过大导致断线、杆塔倾覆;大级别风力等强对流天气,还会引起风偏跳闸、接地线绝缘磨损,被大风刮倒的树木还会砸坏供电线路和电气设备。因此,做好大风、雨雪等恶劣天气的安全防范对稳定电力系统尤为重要。
        1.4 设备机械故障影响
        电力系统中的发电机、电力变压器、电缆等电气设备引发的机械故障是影响工厂供用电可靠运行的重要因素,也是预防和控制的重点。随着电气设备的广泛应用,其机械故障发生率也呈现逐步上升的趋势,故障类型也更加复杂化、多样化。长期超负荷运行、机械磨损断裂、绝缘腐蚀老化、异常短路等情况引起的设备故障较为常见。

现代化社会的发展对电力资源的依赖越来越大,持续运行的电气设备,常常处于超负荷状态,不堪重负的电气设备会加速老化,极易引起严重的电力事故,甚至危及电网安全。
        2 保障电力系统可靠运行的预控措施
        2.1 改善设备运行环境,提高电气设备运行效率
        面对温度、湿度对电气设备带来的影响,应做好相应的防范措施:保证电气设备运行空间的通风,提高空气流动性,对室内配电室、电缆沟等区域要做好封堵,防水、防潮,必要时通过除湿设备改善环境湿度,做好雨季来临前的防渗漏措施,杜绝设备运行区域屋顶雨水、雪水渗漏;通过风冷、水冷等方法对高温运行状态下的电气设备进行降温,对于需持续运行的电气设备应采取一用一备,停运的设备应全面检查,确保其投运时正常;不可避免运行在易腐蚀场所的电气设备要定期吹扫粉尘,对裸露在外的接头、接地线等做定期防腐,加强设备巡查,对开关触头的牢固性、散热通风等出现异常应及时处理,保证电气设备运行良好。
        2.2 稳定供电质量,切实提高供用电可靠性
        工厂电力系统从受电、变电、配电到用电各环节,涉及到的电气设备众多和繁杂,产生电压偏差和波动是不可避免的,要尽可能预防电压偏差和减少电压波动,或在电压波动产生后谨慎处理,以把供电质量不稳给电力系统带来的影响减到最小。通过变频器、补偿装置实现电机软起动可降低起动电流过大对电力系统的影响,保护电网和系统的稳定运行;使用有载调压变压器,尽可能保持系统三相负荷均衡,减小电压偏差;采用具有抑制电压波动和闪变的补偿装置,也可有效改善和提高电能质量,如静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器等,一般低压配电系统还可通过无源电力滤波器、有源电力滤波器等无功补偿装置有效抑制谐波。另一方面,运用高科技仪器仪表实现对电力系统运行实时监测,对隐患故障点准确判断,及时报警,及时处理,确保电力系统的稳定运行。同时,要预防电气设备突发短路事故,除加强电气设备日常巡查,查找隐患外,就是要做好电气设备的维护保养,定期做绝缘性试验,超期超负荷运行的电气设备彻底更新。
        2.3 加强外网线路巡查,减少恶劣天气影响
        在每年雷雨季来临之前,对室内外配电设施进行全方位检查和维护,安排专人沿外围高压线路排查隐患,不放过任何死角,对于老化线路和设备及时检修更换并作好记录;低压设备定期检查维护,机械部分做好润滑保养,确保良好的运行状态;在工厂变电所、变压器附近装设的避雷设施,应定期测量接地电阻,确保其接触良好;暴风、雨雪天气造成的树障要用干燥的木棍及时清理,渗漏严重的电气设备室要切断电源,防止故障进一步扩大;寒冻天气派专人清理线路上的冰层,杜绝线路承载过大断裂,室外电气设备应做好防冻保暖;大中型工业企业还应针对恶劣天气的用电安全制定相应的控制措施和应急预案。
        2.4 加强设备维护保养,确保电气设备安全运行
        防患于未然,事后处理远不如事前控制。工业企业电气设备的日常维护保养是提高设备运行效率,减少设备故障发生率的前提。对安装在户外的大型电气设备,应定期清理周围杂草、积水、异物等,做好防护栏和警示牌,裸露在外的导体接头,要做好防腐,避免氧化,高温天气应避免太阳直射,对附近危险源及时防范;架空电力线路应保证通畅,绝缘子性能良好,电缆沟盖板应无缺失,电缆沟内无积水;室内配电室应无渗漏,门窗应设置防护网及挡板,避免老鼠等小动物误入;开关控制柜等应防尘扫尘。
        结束语
        工业现代化对电力系统的依赖不言而喻,电力是工业生产的动力来源,而供用电系统的稳定性、安全性直接影响工业生产的正常进行,是企业持续发展的基础。因此,企业要加大人员、科技、资金的投入,确保工业供用电系统的可靠运行。
        参考文献:
        [1]降低企业用电成本案例分析[J].石宇航.中国电力企业管理.2018(13)
        [2]合理利用电力政策降低企业用电成本[J].苏龙龙.企业改革与管理.2016(05)
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