隨著鋼鐵業(yè)的快速發(fā)展及改擴建，國內(nèi)很多鋼鐵企業(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，均認識到電網(wǎng)的安全是企業(yè)發(fā)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。很多企業(yè)已經(jīng)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。
        研究人員歸集、分析了各種電氣事故的根本原因，發(fā)現(xiàn)其主要集中在以下幾個方面：
        一是鋼廠內(nèi)部新增小型發(fā)電機組、改擴建項目，使得系統(tǒng)短路電流增加，原配置的斷路器開斷能力不夠，無法切斷故障時的短路電流，導致斷路器爆炸或著火。 
        二是繼電保護的保護定值有誤，配置不合理。由于系統(tǒng)的短路電流變化，而繼電保護定值沒有修改或增加新的保護功能，無法準確地切除故障點。 
        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，保護動作不及時；電纜敷設時沒有按照規(guī)范敷設，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(zhì)量問題。供配電系統(tǒng)的諧波、電壓波動閃變、功率因數(shù)等電能質(zhì)量指標惡化。諧波電流會引起電纜過熱、設備過電壓、計算機控制誤差等。 
        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)提供的很大電流。能夠提供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、電纜及繼電保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，能夠可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(wǎng)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)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(shù)據(jù)。 
        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(wǎng)中，使供配電系統(tǒng)的短路電流發(fā)生變化。
        總降變電所的主變運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(cè)短路電流增大很多。
        各工程設計單位在最初設計時，都須根據(jù)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(shù)，最小短路電流是校驗繼電保護靈敏度的關鍵參數(shù)。 
        如果供配電系統(tǒng)中的最大短路電流增加很多，超過了最初斷路器、電流互感器、電纜等的開斷能力或熱穩(wěn)定能力時，這些設備就存在安全隱患了，短路容易引起斷路器爆炸等事故。
        發(fā)揮繼電保護的關鍵作用
        繼電保護是在系統(tǒng)發(fā)生三相短路、兩相短路或用電設備內(nèi)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。
        繼電保護的配置是設計單位在最初設計時考慮的，保護的方案須要考慮被保護設備的參數(shù)，以及供配電系統(tǒng)的短路電流。
        當系統(tǒng)內(nèi)接入發(fā)電機后，須對供配電網(wǎng)的保護裝置進行重新設計。例如，接入發(fā)電機的聯(lián)絡線是雙向電源，不同的短路點，流過聯(lián)絡線兩側(cè)斷路器的短路電流是不同的，因此聯(lián)絡線兩側(cè)斷路器的保護必須是雙向的。很多情況下，設計單位對發(fā)電廠外部的保護裝置都會忽略，如果這時聯(lián)絡線出現(xiàn)故障，繼電保護就不會動作，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(wǎng)的保護定值進行重新校核，必要時，應重新計算。實際上有相當一部分鋼鐵企業(yè)，系統(tǒng)短路容量的變化而未及時調(diào)整原有設備的繼電保護，導致繼電保護拒動或誤動；在新建項目時往往只關注新建項目的繼電保護計算，而忽視上下級的配合，導致故障時越級跳閘，事故擴大。 
        正視諧波帶來的安全隱患
        諧波電流是指高于50Hz頻率的電流，電弧爐、大型軋機、變頻器等均產(chǎn)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，可能導致脈沖丟失或誤發(fā)，引起軋機調(diào)節(jié)系統(tǒng)紊亂，軋機不能正常生產(chǎn)。高次諧波的存在，會導致晶閘管燒壞，快熔熔斷而影響生產(chǎn)。
        諧波對異步電機的功率因數(shù)和最大轉(zhuǎn)矩都有影響，還可能引起附加損耗，噪音增大，嚴重時損壞絕緣。 
        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(zhì)老化，介質(zhì)損失系數(shù)tgδ增大，容易發(fā)生故障并縮短壽命。諧波電流易使電容器過負荷，出現(xiàn)不允許的溫升。電容器與電力系統(tǒng)還可能發(fā)生危險的諧振，此時電容器成倍地過負荷，響聲異常，熔斷器熔斷，使電容器無法運行，當在某一頻率下并聯(lián)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，當出現(xiàn)高頻高振幅的諧波電壓分量時，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(shù)，影響變壓器壽命。
        對諧波必須進行治理。這不單是為了避免供電局罰款，對我們自身的電氣設備也是有好處的。電能質(zhì)量惡化會導致電纜（頭）事故、設備損壞、損耗增加、繼電保護誤動、功率因數(shù)不足或倒送罰款、電壓波動和閃變，而且電能質(zhì)量引起的事故具有隱蔽性、隨機性，往往不易找到事故原因。因此，應對全廠供配電系統(tǒng)電能質(zhì)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，要求電纜必須能承受3秒的短路電流。如果該參數(shù)不滿足，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(chǎn)生過電壓，并且可以帶故障運行2小時。如果故障不能快速排出，會使故障擴大。 
        電纜敷設方式不對，也會影響電纜的壽命。正常規(guī)范要求動力電纜在敷設時，每根電纜之間必須留一定的距離，保證電纜的散熱。對于單芯電纜，有品字排列和一字排列，選擇電纜時就決定了電纜的排列方式。有些施工單位不注意圖紙要求，隨便布置，造成電纜發(fā)熱嚴重，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。熱縮頭成本較低，但是對施工水平要求較高，因施工質(zhì)量不好引起的事故率較高；冷縮頭的施工相對簡單，故障率比熱縮頭低，目前采用較多，選擇質(zhì)量好的電纜頭非常必要。加強對電纜頭的監(jiān)視，也可以有效避免電纜故障。 
        如何排除供配電系統(tǒng)隱患
        如何提前發(fā)現(xiàn)供配電系統(tǒng)存在的各種安全隱患，應該從以下方面診斷出影響鋼鐵企業(yè)電網(wǎng)安全的根本原因：
        一是進行全廠供配電系統(tǒng)的短路電流分析。 
        二是根據(jù)短路電流對電氣設備進行校驗，采取措施保證電氣設備開斷能力和熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定等參數(shù)符合短路要求。
        三是根據(jù)短路電流對繼電保護進行全面校核，完善繼電保護裝置，確定新的保護定值，校驗保護的上下級配合是否合理。
        四是對于新建的發(fā)電機須進行接入電網(wǎng)分析，保證在發(fā)電機接入后系統(tǒng)的短路電流及潮流分配均合理。 
        五是對整個供配電系統(tǒng)進行潮流分析，保證負荷分配合理，每臺主變的負載率均衡，避免出現(xiàn)有的主變過載而有的主變負荷率很低，避免為了負荷平衡將主變并列運行，增加短路電流負擔。 
        六是對系統(tǒng)的電能質(zhì)量進行分析，采取措施減少諧波、無功沖擊等，保證功率因數(shù)在0.9以上，減少無功損耗。