2021-07-20 10:47:11
趙雨
672
摘要：生物制*企業一直踐行“以質量為本”的生產原則，結合*廠GMP潔凈廠房的特點及實際，必須避免突然停電造成設備損壞及產品報廢，加強*廠供電管理。結合用電安全要求及現狀，為確保生產設計一個技術先進、功能齊全、安全可靠的供電系統為目的，從*廠供電系統、供配電管理、運營等方面，淺談*廠安全供電系統建設與管理的具體做法及經驗，闡明了安全供電的重要性。
關鍵詞：可靠生產；用電安全；供配電
0 引言
生物制*是一(yi)個特殊(shu)行業，特別是生物制品(pin)（疫苗(miao)）的(de)生產，必須連續生產。每(mei)批(pi)產品(pin)從(cong)開(kai)始到出成(cheng)品(pin)的(de)整(zheng)個周期，都要(yao)(yao)保證外環境達到要(yao)(yao)求(qiu)。生產設(she)(she)備必須正常運轉，才(cai)能生產出合格的(de)產品(pin)。生產工(gong)藝設(she)(she)備不僅對電源的(de)電壓、頻率要(yao)(yao)求(qiu)穩定，還應保證在連續生產周期中(zhong)電力(li)不能中(zhong)斷，這就要(yao)(yao)求(qiu)有一(yi)套可靠的(de)供電系統。
1. 供電(dian)規范(fan)及現(xian)狀
1.1 電(dian)力負荷分類
電(dian)力網上用電(dian)設(she)備所消耗的功(gong)率稱為(wei)電(dian)力負荷(he)。按其重(zhong)要(yao)(yao)性(xing)及(ji)對供電(dian)可(ke)(ke)靠(kao)性(xing)的要(yao)(yao)求(qiu)，電(dian)力負荷(he)可(ke)(ke)分為(wei)以下三(san)類。**類：中(zhong)斷供電(dian)會造成人身傷(shang)亡(wang)及(ji)重(zhong)大(da)經(jing)濟損(sun)失，損(sun)壞重(zhong)要(yao)(yao)設(she)備，破壞生產(chan)(chan)工藝過程，使(shi)生產(chan)(chan)長期不能恢復(fu)或產(chan)(chan)生大(da)量廢品。
生(sheng)物制*（疫苗）生(sheng)產屬于一(yi)(yi)類負(fu)荷(he)(he)。第(di)二類：中(zhong)斷(duan)供(gong)電(dian)會(hui)造成經濟較大損(sun)失，損(sun)壞生(sheng)產設備，產品大量減產，停頓(dun)較長(chang)時間才能恢復生(sheng)產。第(di)三(san)類：除上(shang)述一(yi)(yi)，二類外(wai)的一(yi)(yi)般負(fu)荷(he)(he)，均為第(di)三(san)類負(fu)荷(he)(he)，如(ru)一(yi)(yi)般的輔助車間及(ji)照(zhao)明負(fu)荷(he)(he)等。
1.2 基本要求
根據**供電規范及生(sheng)物制*中疫苗生(sheng)產的特殊性(xing)，采用兩路35千(qian)伏市電供電。高壓系統主接線為單(dan)母線帶(dai)各自負荷，分段運行。中間設聯(lian)絡開關，兩電源互(hu)為閉鎖，備用自投。
生物制*行業一般列為一、二類供電負荷，故投(tou)資較大。采用雙回路兩個(ge)獨立電源(yuan)(yuan)，再(zai)設(she)置1臺(tai)備用發電機，以(yi)備應急。部分關鍵用電設(she)備應配UPS電源(yuan)(yuan)（單相或(huo)三(san)相）。以(yi)保(bao)證產品質量及(ji)設(she)備安(an)全。本研究所采用安(an)科瑞(rui)的Acrel-BP生物制*能(neng)效管理平(ping)臺(tai)，該平(ping)臺(tai)
具有以下功能：
1）供電可靠
如(ru)圖1，對35kV變(bian)電(dian)(dian)站(zhan)、10kV變(bian)電(dian)(dian)所和(he)10kV柴油發電(dian)(dian)機(ji)部(bu)分，在變(bian)電(dian)(dian)站(zhan)設置Acrel-1000變(bian)電(dian)(dian)站(zhan)綜合自動化系統子站(zhan)，實現(xian)本地遙測(ce)、遙信、遙控、報(bao)警、報(bao)表等功(gong)能，并把(ba)數據上傳*AcrelEMS-BP能效管理平(ping)臺，實現(xian)集(ji)中監測(ce)和(he)報(bao)警。
圖1 變電站(zhan)綜自(zi)系(xi)統
2）保(bao)證(zheng)供電質量
生物制*企業生產設備對電(dian)源的進線質(zhi)量要求比較(jiao)高。AcrelEMS-BP能效管理系統監(jian)測各進線回路電(dian)能質(zhi)量，包括暫態、穩態數據波形記(ji)錄(lu)，并提供電(dian)能質(zhi)量分析報告。
供(gong)電(dian)頻率和供(gong)電(dian)電(dian)壓(ya)(ya)偏離額定值的幅度不超過(guo)允許(xu)的范圍。否則(ze)，電(dian)氣設備(bei)的遠行會不穩(wen)定，甚*損壞(huai)電(dian)氣設備(bei)。我國規定交流供(gong)電(dian)標準頻率為50Hz。偏差不超過(guo)±0.2～±0.5,電(dian)壓(ya)(ya)不超過(guo)±7％。
圖2 電(dian)能(neng)質量監視分析
3）供電安全
系統監測斷路器、母排、線纜(lan)接頭、密集型母線槽接點溫度(du)并實時(shi)預警。
圖3 無線測溫
2. 供電方式
該研究所(suo)(suo)的(de)(de)供電(dian)(dian)，考(kao)慮了(le)供電(dian)(dian)的(de)(de)可(ke)靠性，中心變(bian)電(dian)(dian)站采(cai)用雙(shuang)進(jin)(jin)線(xian)的(de)(de)變(bian)電(dian)(dian)站（圖2），電(dian)(dian)源進(jin)(jin)線(xian)為35kV。出線(xian)10KV電(dian)(dian)壓經開閉(bi)所(suo)(suo)傳到研究所(suo)(suo)各單體(ti)實(shi)驗室(shi)，研究所(suo)(suo)內(nei)設(she)置了(le)2處變(bian)電(dian)(dian)所(suo)(suo)（圖4），降為380/220V。當一回(hui)路(lu)進(jin)(jin)線(xian)斷電(dian)(dian)或變(bian)壓器故(gu)障(zhang)，檢修(xiu)時可(ke)采(cai)用聯絡開關使重要負荷保持供電(dian)(dian)。
中小型生物制*企業進線電壓可(ke)能(neng)為(wei)10KV，只設(she)置了(le)一(yi)處高(gao)壓變電所，采(cai)用2臺(tai)變壓器，可(ke)單(dan)獨運行。
圖4中心變電站開關柜
圖5 動物站房(fang)變電(dian)所開關柜(ju)
如圖5，因生物制(zhi)品(pin)車(che)(che)間(jian)一(yi)(yi)、二(er)類(lei)負(fu)荷較多，考慮到(dao)車(che)(che)間(jian)供(gong)電的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)，可(ke)將小型企(qi)業供(gong)電系(xi)統(tong)用(yong)到(dao)車(che)(che)間(jian)配(pei)電站，采(cai)用(yong)2臺(tai)(tai)變(bian)壓(ya)(ya)器供(gong)電。當(dang)負(fu)荷變(bian)動較大時，為減(jian)少變(bian)壓(ya)(ya)器空載損耗，可(ke)在負(fu)荷低谷(gu)時切(qie)斷1臺(tai)(tai)變(bian)壓(ya)(ya)器。當(dang)同時起用(yong)2臺(tai)(tai)變(bian)壓(ya)(ya)器時，每臺(tai)(tai)容量(liang)應大于計算負(fu)荷的(de)60%或一(yi)(yi)、二(er)類(lei)負(fu)荷總容量(liang)。
3. 配電(dian)設施
電(dian)(dian)氣主接(jie)線(xian)圖(tu)(tu)(tu)又叫一(yi)次接(jie)線(xian)圖(tu)(tu)(tu)，它是表示電(dian)(dian)能傳送和(he)分(fen)配路(lu)(lu)(lu)線(xian)的接(jie)線(xian)圖(tu)(tu)(tu)，直接(jie)連接(jie)的變壓(ya)器(qi)(qi)、高壓(ya)開(kai)(kai)關、低壓(ya)開(kai)(kai)關、互感器(qi)(qi)等(deng)電(dian)(dian)器(qi)(qi)設備，叫做一(yi)次設備。整個研究所(suo)采用兩路(lu)(lu)(lu)35KV市電(dian)(dian)進線(xian)，當(dang)一(yi)路(lu)(lu)(lu)進線(xian)電(dian)(dian)源中斷時(shi)，可通(tong)過(guo)失電(dian)(dian)切換到另一(yi)路(lu)(lu)(lu)線(xian)路(lu)(lu)(lu)上(shang)去，保證整個廠區的正常(chang)工作。（圖(tu)(tu)(tu)6）
圖6 35KV進線(xian)接線(xian)圖
電(dian)氣主(zhu)接(jie)線直接(jie)影(ying)響變配電(dian)所的(de)(de)技(ji)術經(jing)濟性能(neng)和(he)運(yun)行(xing)質量，故在(zai)確定生物制*車間變電(dian)所的(de)(de)電(dian)氣主(zhu)接(jie)線時，應(ying)滿足下列要求(qiu)：能(neng)保證其供電(dian)可靠性；接(jie)線圖力求(qiu)簡明，以便運(yun)行(xing)操作和(he)減除(chu)故障；應(ying)保證操作時的(de)(de)人身(shen)安(an)全和(he)在(zai)安(an)全條件下進(jin)行(xing)維(wei)修工(gong)作；留有維(wei)修空(kong)間；考(kao)慮(lv)備用(yong)電(dian)源，滿足在(zai)生產期間不因停電(dian)造成重大損(sun)失，備用(yong)電(dian)源還可用(yong)于(yu)應(ying)急照明；考(kao)慮(lv)功率(lv)因數問題，一般(ban)不低于(yu)0.9，應(ying)在(zai)變電(dian)站內安(an)裝無功補償(chang)柜進(jin)行(xing)集中補償(chang)；考(kao)慮(lv)到生物制*的(de)(de)特(te)殊(shu)性，可采用(yong)雙回路和(he)兩(liang)臺變壓器(qi)的(de)(de)主(zhu)接(jie)線圖（圖7）。
圖7 10KV雙(shuang)回路(lu)進線(xian)變壓接線(xian)圖
當其(qi)中一(yi)路進(jin)線(xian)(xian)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)中斷時，可通(tong)過低壓母線(xian)(xian)聯絡開關(guan)將斷電(dian)(dian)部分的(de)負荷換(huan)接到另一(yi)路線(xian)(xian)路上(shang)去，保(bao)證其(qi)中的(de)重點設備繼續(xu)工作(zuo)。雙(shuang)回路電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)進(jin)線(xian)(xian)應是兩個獨立的(de)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。同時增加市(shi)電(dian)(dian)～發電(dian)(dian)機轉換(huan)開關(guan)，專供應急電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)配電(dian)(dian)柜(ju)。
4. 應急電源系(xi)統
生物制品(疫苗)生產(chan)中，可根據設備的重要(yao)性將(jiang)電(dian)力負(fu)荷(he)分為三類(lei)。一(yi)*負(fu)荷(he)包括(kuo)分裝(zhuang)線、凍干機、細胞(bao)培養轉瓶機、毒(du)種低(di)溫冰(bing)箱、火災報警及聯(lian)動控(kong)制設備、消(xiao)防泵(beng)、安(an)全監控(kong)系(xi)統(tong)、應急照(zhao)明、疏(shu)散照(zhao)明等。二類(lei)負(fu)荷(he)一(yi)般(ban)包括(kuo)普通客梯、生活水泵(beng)、一(yi)般(ban)排風機等，其(qi)它為三類(lei)負(fu)荷(he)。
4.1 柴油發動機配(pei)置
在一(yi)類(lei)負(fu)荷電力(li)設計(ji)中(zhong)一(yi)定要(yao)設置柴油(you)發電機(ji)組(zu)．對一(yi)類(lei)供電負(fu)荷中(zhong)特(te)別重要(yao)的(de)負(fu)荷提供電源。應急柴油(you)發電機(ji)組(zu)的(de)容(rong)量大小(xiao)根據(ju)一(yi)*負(fu)荷、消防負(fu)荷以及(ji)某(mou)些重要(yao)的(de)二*負(fu)荷容(rong)量來確定，一(yi)般以變壓器總安裝容(rong)量的(de)15％～20％來配置。
4.2 不(bu)間斷電源裝置
針(zhen)對分裝線中高溫滅菌隧道的停(ting)電(dian)保(bao)護措(cuo)施，短時(shi)間的停(ting)電(dian)可(ke)啟動(dong)UPS不間斷電(dian)源作為后備保(bao)護，應(ying)急(ji)供(gong)電(dian)時(shi)間為30～90 min，如圖(tu)9。如較長時(shi)間的停(ting)電(dian)可(ke)切換到柴油(you)發電(dian)機供(gong)電(dian)，啟動(dong)到電(dian)流平穩(wen)*少需(xu)要(yao)15～20 S時(shi)間。
4.3 應急照明配(pei)置
在變配電站、柴油(you)發電機(ji)房、消(xiao)防控(kong)制(zhi)中(zhong)心、中(zhong)央(yang)監控(kong)室、水泵房、生(sheng)產區、地下(xia)室、技術夾道（層）、樓(lou)梯(ti)間(jian)及門(men)廳等(deng)場所(suo)設置應急(ji)照(zhao)明。在走(zou)廊、安(an)全出口、大廳、樓(lou)梯(ti)問等(deng)處設疏(shu)散指(zhi)示燈(deng)。
5. 電氣(qi)設備(bei)管理及維(wei)護
電(dian)是生產的重要能源之一。電(dian)氣(qi)設備(bei)的故(gu)障(zhang)，將造成生產的損失(shi)，故(gu)應(ying)加強管理(li)(li)，對電(dian)氣(qi)設備(bei)有單獨部門負責，配備(bei)一定數量電(dian)氣(qi)工作(zuo)人(ren)員(yuan)并符合上(shang)崗條件，制定相應(ying)的運維管理(li)(li)制度。
5.1 任務管(guan)理
任務(wu)(wu)管理是用(yong)戶對平臺運維能力，包括定期巡(xun)(xun)檢、缺陷處理、報警減除(chu)、故(gu)障搶修和工單通知功能的綜合管理頁(ye)面，用(yong)戶可使(shi)用(yong)該(gai)頁(ye)面發布(bu)各類型(xing)任務(wu)(wu)及巡(xun)(xun)檢操作(zuo)票給相關人員，通過查看詳情跟進(jin)任務(wu)(wu)的執行情況與巡(xun)(xun)檢明細(xi)。
圖8 設備運營管理
5.2 巡檢(jian)記錄
巡(xun)(xun)檢記錄是針對(dui)巡(xun)(xun)檢類型的任務(wu)(wu)在流(liu)程(cheng)中需要(yao)管(guan)理的節(jie)點與數據進(jin)行統一監(jian)測的頁面，主(zhu)要(yao)關注巡(xun)(xun)檢任務(wu)(wu)流(liu)程(cheng)中的負責人、執行人進(jin)度，巡(xun)(xun)檢的結束(shu)時(shi)間，簽到的偏差(cha)，巡(xun)(xun)檢的項目(mu)和發現的缺(que)陷問題數量等內容(rong)。
圖9 設備巡檢記錄
5.3 用戶報告
運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)報告主要監測(ce)一段時期內工廠(chang)的用電量、負荷、諧波情(qing)況、不(bu)平(ping)衡度、功率因數波動(dong)情(qing)況、事件發生統計及現場運(yun)(yun)(yun)維情(qing)況，通過自定義標準對站點各數據進行(xing)(xing)分析(xi)并給出一定的建議，為用戶分析(xi)站點運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)狀態(tai)給出一定的依據。
圖10 用戶(hu)報告
6. 結語
AcrelEMS-BP能(neng)效管理系(xi)統，集變電(dian)站綜合自動化(hua)、電(dian)力監控、電(dian)能(neng)質量分析(xi)及(ji)治理、電(dian)氣安全、能(neng)耗分析(xi)、照明控制、設備運維于一體。
本研究所(suo)采(cai)用(yong)安(an)(an)科瑞AM6系列的(de)(de)微(wei)機(ji)保(bao)(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)、電(dian)(dian)(dian)氣接點溫度(du)在(zai)線監(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi)、電(dian)(dian)(dian)能(neng)質量在(zai)線監(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi)，對(dui)整個研究所(suo)的(de)(de)的(de)(de)變電(dian)(dian)(dian)站、變電(dian)(dian)(dian)所(suo)、配(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)房(fang)進行(xing)(xing)實時的(de)(de)監(jian)控(kong)及管理。智(zhi)能(neng)配(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)監(jian)控(kong)保(bao)(bao)護(hu)類、監(jian)測(ce)類產品解決方案對(dui)于供(gong)配(pei)(pei)電(dian)(dian)(dian)系統的(de)(de)可(ke)靠穩定運行(xing)(xing)起著*關重要的(de)(de)作(zuo)用(yong)，尤其是(shi)微(wei)機(ji)保(bao)(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)在(zai)電(dian)(dian)(dian)力系統中(zhong)具(ju)有舉足輕重的(de)(de)地位，它能(neng)夠(gou)反應設(she)備(bei)的(de)(de)故(gu)障(zhang)和不正常工作(zuo)狀(zhuang)態并自動迅(xun)速地、有選擇性地動作(zuo)于斷路器將故(gu)障(zhang)設(she)備(bei)從系統中(zhong)切(qie)除，保(bao)(bao)證無故(gu)障(zhang)設(she)備(bei)繼續正常運行(xing)(xing)，將事故(gu)限(xian)制在(zai)*小范圍，提(ti)高系統運行(xing)(xing)的(de)(de)可(ke)靠性，*大限(xian)度(du)地保(bao)(bao)證向用(yong)戶安(an)(an)全、連續供(gong)電(dian)(dian)(dian)。
參(can)考文獻
[1] 生物(wu)制*企業(ye)的安全供電系統建設與(yu)管(guan)理
[2] 醫*工業(ye)潔凈廠房(fang)設計規范 GB50457-2019
[3] 安(an)科瑞EMS-BP生物(wu)制*能效(xiao)管理解(jie)決方案
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