(宝武集团韶关钢铁有限公司 广东韶关 512000)
摘要:在炼钢厂的日常运作过程中,电气设备的使用为炼钢厂的生产活动带来了便利,但是由于电气设备应用过程中还存有一定的安全隐患,需要针对其应用作出科学的分析,以此排除电气自动化系统应用隐患,提升电气设备应用质量。本文通过对电气自动化中电气接地及电气保护技术研究,其意义在于以现有电气自动化系统应用为主,将电气保护技术应用作出科学的分析,以提升电气自动化接地系统应用能力。
关键词:炼钢厂;电气自动化;电气接地技术;电气保护技术
我国已经成为全球最大的钢铁生产国,每年的钢铁产能超过全球总量的50%。现代钢厂炼钢转炉较多,都有很高的电气化,自动化水平特别高,电脑自动化技术也融入进去,每个单元中具有各自独特功能的单体设备较多。同时在现代化科学技术水平进一步提升的环境下,国内的电气自动化发展呈现出了许多新的内容,部分问题也随之产生。如何在此种环境下,进一步探索出合理有效的管理方式,全面地解决电气自动化中电气接地故障,成为相关领域工作人员的工作重点之一。
1 炼钢厂电气自动化中的电气接地技术
1.1 TN-S 系统
就电气自动化中电气接地系统的整体情况来看,TN-S 系统作为一种接零保护系统,在接地系统中具有良好的应用价值。通过PE 线与三相四线的有序相加,能满足电气接地的综合要求。TN-S 系统的最大优势在于,当电气自动化系统中设施设备出现外壳漏电的情况,TN-S 系统可以将漏电电流转换为短路电流,此种状况下形成单相对地短路故障,当熔断丝被熔断时故障设备断电,避免漏电设备对人员造成的伤害,保证系统整体安全。一般情况下,若电子设备对接地技术无特殊要求,电气自动化系统接地一般运用TN-S 系统,以保证运行安全,减少人员伤亡的几率。
1.2 TN-C-S 系统
TN-C-S 系统由TN-C 和TN-S 接地系统组成。N 线与PE线的连接点是TN-C-S 系统的接口。TN-C-S 系统通常用于由区域变电站供电的建筑物。在使用TN-S 系统进入家庭之前,在中性线N 与保护地线PE 重复接地后,与其他电气系统不再进行连接,因此TN-S 系统中的中性线N 不带电,对设备的安全性具有很大的积极作用。而TN-C 系统则为以上分析的连接方式,二者形成的TN-C-S 系统有效保障了人们的生命财产安全。除此之外,我国在电气系统中,还需要充分应用接地引线,引出接地体之后选择相应的接地电阻,从而准确获得电子设备的基准位,因此,在当前阶段的建筑工程建设中,TN-C-S系统的应用越来越广泛。
2 炼钢厂电气自动化中的电气接地保护技术
2.1 直接接地保护技术
受到当前科技进步的带动,电气系统在炼钢厂中的应用范围更加广泛,为了使通讯系统和自动化电气设备能够同时存在,就对电气系统的接地和保护技术提出了更为严苛的要求。自动控制系统中设备的正常运行及整体电气设备良好的稳定性、正确性对于整个电气系统的有效运行来说非常重要。在防范电气系统的接地保护时,需要根据不同的实际工作需要,然后科学的转换电子设备的输入和输出数据,模拟信号和逻辑信号需要适当的放大,信息的输入输出以及实现想要的逻辑动作是以微电流和微电位为平台的。在选择直接接地的方式作为电气系统的接地保护时,作为引线的绝缘状态的铜芯应该具有尽可能大的截面,在进行连接时,需要将设备的一端与电位进行连接,而另一端则进行直接接地处理,这种连接方式,使得电源和基准电位的稳定性得到了有效的保证,能够使电气系统发生故障的几率下降。需要注意的是,接地故障会在引线确定后再与PE 线或E 线相连而发生,在实际操作过程中,必须避免这种情况的出现。
2.2 交流工作接地保护技术
工作接地主要是指变压器中N 线(中性线)或中性点接地。在该接地系统中,中性线采用铜芯绝缘,配电系统中通常有辅助等电位接线端子,且不能暴露在机柜内,不能与其他接地系统混接,如屏蔽接地、防静电接地、保护接线等。采用中性点接地方式可以提高高压系统中接地继电器的保护效果,使其有效消除单相电弧接地过电压。
除此之外,中性点接地还有助于保证三相电压的平衡性,避免零序电压出现偏移现象,提高单相电源使用的便利性,确保低压系统的安全运行。
2.3 防雷接地保护技术
建筑行业的飞速发展使得智能化设备在炼钢厂中得到广泛应用,比如电子监控、通信自动化及报警系统等的应用,其对防干扰和防雷击的要求较高,但就电子设备自身及其布线系统来看,其耐压力等级较低。为保证智能化设备在炼钢厂中的应用价值得到最大程度发挥,应当充分认识到防雷接地的重要性,科学安装防雷接地系统,积极完善防雷结构,在电气自动化系统中依照炼钢厂的特殊要求以及接地保护的相关要求开展防雷设计安装,运用针带组合对接闪器进行处理,通过金属设备器材与网格的有效连接,降低电气自动化系统中雷电安全隐患。
2.4 屏蔽与防静电保护技术
接地设备在电气自动化系统中具有良好的应用价值,当电磁与静电作用形成干扰时,接地设备能够有效预防此种干扰,避免给电气自动化系统运行造成不利影响。为提高电气保护效果,降低接地故障发生几率,应当将接地设备外壳与PE 线进行正确连接,找准PE 线与屏蔽管线的两端位置,于此处连接导线中的屏蔽接地线。为保证室内屏蔽效果,应充分做好多个PE 线的连接处理。
3 提高炼钢厂电气自动化电气接地以及保护合理性的有效措施
3.1 明确接地条件
首先是直流电气设备中,接地技术的应用条件,直流电流在电力系统中,很容易发生锈蚀问题,直接增加了电阻值,所以要采取一定的措施,解决电气设备的锈蚀问题。直流设备的接地方面,接地线路不能连接,规范好接地体的实际厚度,促使其符合接地的条件,直流中的设备,如果使用接地线路,就要定期实行维护,定期处理电力系统中的锈蚀问题,落实清理工作,完善接地运用的环境,提供高效的接地保障。然后是移动电气设备中,接地技术的应用,要选用软铜线,截面的面积,要高于15mm2,一来维护接地线的强度,二来满足移动电气设备接地的基本要求。移动电气设备接地的过程中,还要选择专业的螺栓、夹具,以免接地上有接触不良的情况。
3.2 合理选择设备
市场上的继电保护装置种类繁多,个别设备存在一定的质量问题。而这一方面会影响设备安全保护作用的发挥;另一方面,还需要对设备进行检查及维修,浪费了较多财力及物力,增加了系统运行成本,严重的甚至会引发一系列安全问题。因此,相关工作人员必须落实实用性原则,科学选择合适的继电保护设备。具体来说,首先,应坚持质量及技术原则,选择质量优异、技术性强的继电保护产品。其次,应选择具有一定知名度、信誉条件好的企业生产设备,如此,才能切实保障继电保护装置更好地发挥其应用价值。
3.3 加强运行维护
电气设备运用了接地技术,就要配置恰当的运维方法,提升接地技术的效率。依照电气设备的规范,落实运维的方法,具体如:(1)接地技术的维护,要求此项技术能够在电气设备中,发挥预期的安全维护作用,监督接地技术的运行状态,规避技术中潜在的风险,优化电气设备的运行环境;(2)定期实行运行维护,找出电气设备接地中存在的技术问题,高效处理好技术问题,充分发挥运行维护的作用。
4 结语
在炼钢厂电气自动化过程中,电气接地系统应用是非常关键的,通过电气接地系统应用,能够提升电气自动化技术应用稳定性,对电气自动化系统应用具有重要保障。而为了提升电气自动化系统应用能力,需要将电气保护技术应用重视起来,及将直接接地、工作接地、防雷接地和屏蔽与防静电技术应用到电气保护技术中,以此为电气自动化系统应用提供帮助。
参考文献:
[1]武林芝.电气自动化系统接地问题分析与研究[J].科技风,2020(10):200+202.
[2]马立才.变电站电气自动化控制系统分析及其应用[J].电气技术与经济,2019(01):13-14+17.
[3]刘丹.对工厂电气自动化系统接地问题的探讨[J].科技视界,2018(25):30-31.