输配电系统安全管理

杨延刚 蒋巨兵

【摘 要】主要讲述化工企业电力系统中电缆沟、电缆桥架、高压配电柜以及高压铁塔等场所的一些隐蔽不易巡检场所的安全管理，保障企业电力安全运行。

【关键词】化工;电力安全;管理;措施

Abstract：This paper mainly describes the safety management of some hidden and difficult patrol sites in the power system of chemical enterprises，such as cable trench，cable bridge，high voltage distribution cabinet and high voltage iron tower，so as to ensure the safe operation of electric power in enterprises.

Keywords：chemical engineering;Power safety;management;measures

1 引言

企业的生产都离不开供电系统的支撑，供电系统的安全运行，直接影响到企业的生产和安全，供电系统主要有发电、输电和配电三大部分组成。其中输电和配电是引发供电设备故障最多的环节，也是直接影响到安全生产的主要环节[1]。

输电系统电压等级比较高，一般分为220KV、110KV和35KV，输电线路一般都是架空的，离地距离比较高，无法用肉眼来监测线路接头的温度，一旦发生事故将影响到整个企业的安全生产，给企业造成重大的经济损失。

配电系统一般35KV和10KV、6KV为主，主要是有高低压开关柜和高压传输线缆组成，各种高压开关柜全部采用密闭式，肉眼无法监测到内部断路器触头、分支母排、电缆接头的温度情况，由于设备处于长期运行状态，电力负荷也是不断的变化，会造成材质老化、接触电阻增大，在负荷增加时出现接头过热、甚至烧穿。

输电线缆一般采用桥架架空和地下电缆沟方式敷设，由于企业用电负荷多，集中敷设，不管桥架还是电缆沟内电缆都比较多，且平时无法像其他设备一样方便巡检，只能在运行电缆击穿等事故停车后才能发现，且一旦发生，会使桥架或电缆沟内电缆都会有不同程度的损坏，造成后果都相当严重。

根据我公司实际情况，对于这三个方面的电力管理，我们采用了电力设备综合状态在线检测系统，具体措施为：

（1）对于高压铁塔，我们采用红外线测温系统对高压线路接头处的温度进行实时监控;

（2）对于高压柜，我们采用无线温度在线监测预警系统对高压柜内部断路器触头、分支母排、电缆接头处温度进行实时监控;

（3）对于电缆桥架、电缆沟内电缆，我们采用电缆分布式光栅在线监测预警系统对电缆温度进行监控。

2 双视红外热成像温度监测系统

在线红外热像温度监测预警，可以实时自动巡检输电线路接头的温度情况并按预先设定的预警值发出声音、图像、视频等报警信号，从而使运行人员能及时采取相应的措施，用减少负荷或改变系统运行方式等手段，确保设备运行的安全[2]。

系统可以实现以下功能：

a）自动巡检：自动监测与报警：最大利用电气自动化系统、计算机系统的智能方式运作，无需看管而自动进行监控与报警，365天x24小时实时显示热分布图像和视频，可以设置255个预置位，提供多种方式的自动巡航方案，实现每天多次的对设备工作状态的巡检、自动预警、自动输出报表等功能。

b）自动预警：当监测到异常状态时自动生成故障报警信息，报警信息有文字信息和声音信息并自动截取相关图像，提示运行人员具体的报警位置，以便跟踪故障点并排除故障。

c）温度修正：用户可以设定辐射率、距离、环境温度、相对湿度等各项参数，以得到最精确的测量温度值。

d）智能分析：当发现升压站设备温度异常，可以调出此设备的正常时的热图谱及正常时的运行参数，与异常时的热图谱及运行参数进行对比，从而进行准确分析，报警的时候可以详细到具体设备故障部位。

3高压开关柜无线测温系统

采用接触式无线温度传感器，传感器需要紧贴在被测设备的表面，要求接触良好，能够准确的反应被测设备的真实温度。采集到温度以后通过无线方式把温度主动发送给测温通信终端，有通信终端来进行管理和测温数据的远传。温度传感器采用高效能电池供电或者是采用无源电流取电方式供电。

系统可以实现以下功能：

a）每个温度探头具有唯一的ID号

当无线传感器发送被监测点温度的同时，把其自身的编号（ID号）也传输出来，这些数据最终被传输到计算机时，计算机根据事先在数据库中保存的传感器编号与安装地点关系，自动确定各监测点的温度。

这一特点非常适合运行中心具有大量监测点的应用，提高了系统的自动化程度，减轻了人工测温时的繁琐手工记录工作

b）无线温度数据传输

传感器与测温终端之间采用无线连接，不需要在复杂的电网环境下增加额外的线路，既方便了系统的安装与维护，又减少了对电网安全运行的影响，使系统的安全性、灵活性得到极大提高。

无线通信选择工作于ISM工作频率，对人体无伤害、对周围设备无电磁干扰，符合FCC标准和国家无线管理规定。

c）每天24小时连续在线监测

传感器每隔一定时间（可以事先设定）自动发射一次监测点的温度数据，计算机实时收集并记录所有监测点的温度数据，发现异常立即报警。解决了试温片、红外等测温方法需要人工到现场巡视、扫描造成延误而引起的故障。

4分布式光柵在线监测预警系统

由于电缆出现故障，并不是完全突发事件，事先都有预兆，电缆接地不良导致温度升高等都可能导致事故的发生。因此对电缆及其接头位置的温度监测是预防和减少电缆突发性故障的一个简便有较的手段，是防止输电电缆发生火灾事故的一项重要措施。分布式测温系统结合导体载流量系统可以有效的得到每米电缆表面温度、每米电缆导体温度和负荷电流等实时数据。

系统可以实现以下功能：

a）温度实时显示

可以实时显示温度--距离曲线，用于客户观察整个回路的温度曲线。

b）预警、报警功能

支持差定温的预警、报警功能，在温度或温升超过设定预警阈值时，以黄色报警色显示预警;温度或温升超过报警阈值时，红色报警色显示报警，并在软件界面显示报警信息。

c）定位功能

当发生报警或断纤时，软件能自动识别故障原因是断纤还是温度报警，并能做到故障准确定位。

d）历史数据查询功能

可以对历史报警信息、历史温度数据按照时间段进行查询、显示和导出。客户可以查询某段时间、某条光通路、某个温度范围的温度信息，以便于客户做后期分析处理。

5 结论

公司通过采用电力设备综合状态在线检测系统对原来隐蔽、不易巡检的电力设备进行全面监控，在运行了大约半年多的时间里，通过此系统发现并处理的多次超温报警，避免的电气事故的发生保障了公司电力系统的稳定运行。

参考文献：

[1]施云峰，李沛，雷占军.电力企业安全生产风险管理体系的建设和应用.现代国企研究，2016，24

[2] 朱利明.动态实时红外热成像温度在线监测系统.云南电力技术，2015，8：64-67.

作者简介：

杨延刚（1981），男，本科，工程师，研究方向：电气，E-mail：yangyg@befar.com;

蒋巨兵（1973），男，本科，高级工程师，研究方向：仪表，E-mail：jiangjb@befar.com。

（作者单位：1.滨化集团股份有限公司;2.滨化集团股份有限公司）