工矿企业需要电力。电力让机器转动。电力让灯光照亮。电力让生产继续。没有电工厂就会停止。矿山也会陷入黑暗。供电系统很重要。供电系统必须安全。供电系统必须可靠。供电系统必须经济。这就是工矿企业供电研究的意义。

我国有很多工矿企业。工厂的生产线依赖电力。矿山的挖掘机依赖电力。车床需要电。水泵需要电。通风设备需要电。照明需要电。自动化控制系统更需要电。电是工业的血液。供电就像供血。不能中断。不能虚弱。不能混乱。

工矿企业用电有自己的特点。用电设备很多。电动机数量庞大。功率常常很大。启动电流特别大。电焊机工作时电流剧烈变化。这些设备同时运行。电网负荷波动很厉害。有些设备对电压敏感。电压太低电机会过热。电压太高会烧坏绝缘。频率不稳定会影响电机转速。转速不稳产品质量就出问题。矿山环境往往恶劣。潮湿、粉尘、腐蚀很常见。电缆容易老化。开关容易失灵。这对供电设备要求更高。

供电系统需要精心设计。电源从哪里来。通常来自国家电网。电网提供高压电。比如三十五千伏或者一百一十千伏。企业需要建立变电站。变电站把电压降低。降到十千伏或者六千伏。再用配电线路送到车间。车间里有配电柜。配电柜再分配到各个机器。有些关键部门不能停电。医院手术室不能停电。矿山的井下通风不能停电。这些地方需要备用电源。备用电源通常是柴油发电机。重要设备还需要不间断电源。不间断电源可以瞬间切换。保证供电零中断。

变电站是供电的核心。变电站有变压器。变压器改变电压。高压变低压。或者低压变高压。工矿企业常用降压变压器。变压器需要保护。需要断路器。断路器可以切断故障电流。需要隔离开关。隔离开关用于检修隔离。需要互感器。互感器测量电流和电压。测量信号送到保护装置。保护装置监视系统运行。出现过载就报警。出现短路就跳闸。跳闸保护变压器。保护电缆。保护整个系统。

短路故障很危险。短路就是火线直接碰一起。电流瞬间极大。会产生巨大热量。热量烧毁设备。甚至引起火灾。短路电流产生电动力。电动力能破坏设备结构。短路使电压突然降低。电压降低影响其他设备运行。所以必须计算短路电流。知道短路电流多大。才能选合适的开关设备。开关设备要能切断故障电流。动稳定要够。热稳定也要够。这些计算是设计基础。

供电系统要保护。过电流保护最常见。电流超过设定值就动作。动作可以告警。也可以跳闸。变压器需要差动保护。差动保护比较两头电流。两头电流不相等就说明内部故障。内部故障必须立即跳闸。还有继电保护。继电保护是系统的大脑。它判断故障。它发出指令。它确保故障部分被隔离。保护系统要可靠。不能该动时不动。不该动时乱动。这需要定期校验。需要细心维护。

功率因数很重要。电动机需要无功功率。无功功率不干活。它建立磁场。但它占用线路容量。它造成电压损失。它增加电费。功率因数低不好。供电局会罚款。企业要提高功率因数。通常用电容器补偿。电容器发出无功功率。补偿电动机消耗的无功。这样功率因数就高了。线路负担减轻了。电压稳定性好了。电费也节省了。补偿电容器要合理分组。要根据负荷变化自动投切。自动投切效果最好。

电能质量现在很受关注。电压波动是一种问题。大型电机启动时电压会跌一下。电压下跌影响精密设备。闪变更让人烦恼。灯光闪烁让人眼睛疲劳。谐波是另一个大问题。变频器产生谐波。整流设备产生谐波。谐波是基波频率的倍数。谐波让电压波形畸变。畸变波形危害很大。它让电机发热。它让保护误动。它干扰通信。治理谐波要用滤波器。无源滤波器滤除特定次数谐波。有源滤波器更先进。它能动态补偿各种谐波。

供电系统要节约能源。变压器要选节能型的。旧变压器损耗大。新变压器损耗小。替换旧变压器能省电。电动机也是耗电大户。选用高效电机。电机不要总空转。用变频器调速。泵和风机用变频器。需要大风开快些。需要小风开慢些。这比用阀门挡板节能多。照明系统可以改造。老式灯换成LED灯。LED灯又亮又省电。车间按需开灯。自动控制最好。

矿山供电有特殊要求。井下空间狭窄。环境潮湿。有瓦斯气体。有煤尘。这些地方用电安全第一。设备必须防爆。开关箱要密封。火花不能外露。电缆要用铠装。防止机械损伤。井下需要双回路供电。主回路故障。备用回路立刻顶上。井下通风机特别重要。通风机必须绝对可靠。专线供电是常见做法。瓦斯监测设备需要不间断电源。矿灯充电管理要规范。这些细节关系矿工生命。

供电系统需要管理。要有规章制度。操作要有规程。停送电要写票。谁申请。谁批准。谁操作。步骤要写清楚。一人操作。一人监护。这样才安全。设备要有档案。设备什么时候买的。什么时候修的。试验数据是什么。这些都要记录。预防性试验要坚持。定期给设备做体检。绝缘电阻要测。耐压试验要做。开关动作时间要校。发现隐患早处理。避免出事再补救。

人员培训不能少。电工要懂原理。电工要会操作。电工要能判断故障。新设备来了要培训。新技术来了要学习。安全培训最重要。触电怎么救人。火灾怎么扑灭。这些要反复讲。要经常演练。演练多了就熟练。真出事就不慌乱。

未来有新的技术。智能电网是方向。传感器更多。数据更全。系统自己诊断故障。系统自己恢复供电。分布式电源可能接入。屋顶太阳能可以发电。余热发电也能用。微电网概念很好。企业自己有小电网。小电网能并网运行。也能脱离大网独立运行。这提高了供电可靠性。储能技术也在发展。大蓄电池可以存电。用电低谷时存电。用电高峰时放出来。这能节约电费。也能稳定电网。

设计供电系统要考虑发展。工厂可能扩建。产能可能增加。变压器容量要留有余地。配电柜回路要多几个。线路走廊要规划好。现在够用。将来也要够用。一次规划比分次改造好。省钱。省事。

工矿企业供电是一门实用技术。它结合了理论。它更重视实践。设计要计算。计算要准确。设备要选型。选型要合理。施工要规范。规范保证质量。运行要监视。监视发现问题。维护要细致。细致延长寿命。管理要严格。严格带来安全。

电力是工业的动力。可靠的供电系统是企业的基石。基石牢固生产就顺利。基石动摇一切都会停摆。研究供电技术就是研究如何打好这个基石。让电稳定地来。安全地用。经济地耗。这是我们的目标。这个目标永远不变。