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生物制藥安全供電保生產

來源:安科瑞電氣股份有限公司   2024年04月11日 09:43  
任運業(yè)
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800
摘要:生物制藥企業(yè)一直踐行“以質量為本”的生產原則,結合藥廠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,加強藥廠供電管理。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(tǒng)為目的,從藥廠供電系統(tǒng)、供配電管理、運營等方面,淺談藥廠安全供電系統(tǒng)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
       生物制藥是一個特殊行業(yè),特別是生物制品(疫苗)的生產,必須連續(xù)生產。每批產品從開始到出成品的整個周期,都要保證外環(huán)境達到要求。生產設備必須正常運轉,才能生產出合格的產品。生產工藝設備不僅對電源的電壓、頻率要求穩(wěn)定,還應保證在連續(xù)生產周期中電力不能中斷,這就要求有一套可靠的供電系統(tǒng)。
 
1.供電規(guī)范及現狀
1.1 電力負荷分類
       電力網上用電設備所消耗的功率稱為電力負荷。按其重要性及對供電可靠性的要求,電力負荷可分為以下三類。第一類:中斷供電會造成人身傷亡及重大經濟損失,損壞重要設備,破壞生產工藝過程,使生產長期不能恢復或產生大量廢品。
       生物制藥(疫苗)生產屬于一類負荷。第二類:中斷供電會造成經濟較大損失,損壞生產設備,產品大量減產,停頓較長時間才能恢復生產。第三類:除上述一,二類外的一般負荷,均為第三類負荷,如一般的輔助車間及照明負荷等。
1.2 基本要求
       根據國內供電規(guī)范及生物制藥中疫苗生產的特殊性,采用兩路35千伏市電供電。高壓系統(tǒng)主接線為單母線帶各自負荷,分段運行。中間設聯絡開關,兩電源互為閉鎖,備用自投。
       生物制藥行業(yè)一般列為一、二類供電負荷,故投資較大。采用雙回路兩個獨立電源,再設置1臺備用發(fā)電機,以備應急。部分關鍵用電設備應配UPS電源(單相或三相)。以保證產品質量及設備安全。本研究所采用安科瑞的Acrel-BP生物制藥能效管理平臺,該平臺具有以下功能:
       1)供電可靠
       如圖1,對35kV變電站、10kV變電所和10kV柴油發(fā)電機部分,在變電站設置Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)子站,實現本地遙測、遙信、遙控、報警、報表等功能,并把數據上傳至AcrelEMS-BP能效管理平臺,實現集中監(jiān)測和報警。
圖1 變電站綜自系統(tǒng)
       2)保證供電質量
       生物制藥企業(yè)生產設備對電源的進線質量要求比較高。AcrelEMS-BP能效管理系統(tǒng)監(jiān)測各進線回路電能質量,包括暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)數據波形記錄,并提供電能質量分析報告。
       供電頻率和供電電壓偏離額定值的幅度不超過允許的范圍。否則,電氣設備的遠行會不穩(wěn)定,甚至損壞電氣設備。我國規(guī)定交流供電標準頻率為50Hz。偏差不超過±0.2~±0.5,電壓不超過±7%。
圖2 電能質量監(jiān)視分析
       3)供電安全
      系統(tǒng)監(jiān)測斷路器、母排、線纜接頭、密集型母線槽接點溫度并實時預警。
圖3 無線測溫
2.供電方式
       該研究所的供電,考慮了供電的可靠性,中心變電站采用雙進線的變電站(圖2),電源進線為35kV。出線10KV電壓經開閉所傳到研究所各單體實驗室,研究所內設置了2處變電所(圖4),降為380/220V。當一回路進線斷電或變壓器故障,檢修時可采用聯絡開關使重要負荷保持供電。
       中小型生物制藥企業(yè)進線電壓可能為10KV,只設置了一處高壓變電所,采用2臺變壓器,可單獨運行。
圖4中心變電站開關柜
圖5  動物站房變電所開關柜
       如圖5,因生物制品車間一、二類負荷較多,考慮到車間供電的可靠性,可將小型企業(yè)供電系統(tǒng)用到車間配電站,采用2臺變壓器供電。當負荷變動較大時,為減少變壓器空載損耗,可在負荷低谷時切斷1臺變壓器。當同時起用2臺變壓器時,每臺容量應大于計算負荷的60%或一、二類負荷總容量。
3.配電設施
       電氣主接線圖又叫一次接線圖,它是表示電能傳送和分配路線的接線圖,直接連接的變壓器、高壓開關、低壓開關、互感器等電器設備,叫做一次設備。整個研究所采用兩路35KV市電進線,當一路進線電源中斷時,可通過失電切換到另一路線路上去,保證整個廠區(qū)的正常工作。(圖6)
圖6  35KV進線接線圖
       電氣主接線直接影響變配電所的技術經濟性能和運行質量,故在確定生物制藥車間變電所的電氣主接線時,應滿足下列要求:能保證其供電可靠性;接線圖力求簡明,以便運行操作和消除故障;應保證操作時的人身安全和在安全條件下進行維修工作;留有維修空間;考慮備用電源,滿足在生產期間不因停電造成重大損失,備用電源還可用于應急照明;考慮功率因數問題,一般不低于0.9,應在變電站內安裝無功補償柜進行集中補償;考慮到生物制藥的特殊性,可采用雙回路和兩臺變壓器的主接線圖(圖7)。
 
 
圖7  10KV雙回路進線變壓接線圖
       當其中一路進線電源中斷時,可通過低壓母線聯絡開關將斷電部分的負荷換接到另一路線路上去,保證其中的重點設備繼續(xù)工作。雙回路電源進線應是兩個獨立的電源。同時增加市電~發(fā)電機轉換開關,專gong應急電源配電柜。
 
4. 應急電源系統(tǒng)
       生物制品(疫苗)生產中,可根據設備的重要性將電力負荷分為三類。一級負荷包括分裝線、凍干機、細胞培養(yǎng)轉瓶機、毒種低溫冰箱、火災報警及聯動控制設備、消防泵、安全監(jiān)控系統(tǒng)、應急照明、疏散照明等。二類負荷一般包括普通客梯、生活水泵、一般排風機等,其它為三類負荷。
4.1 柴油發(fā)動機配置
       在一類負荷電力設計中一定要設置柴油發(fā)電機組.對一類供電負荷中特別重要的負荷提供電源。應急柴油發(fā)電機組的容量大小根據一級負荷、消防負荷以及某些重要的二級負荷容量來確定,一般以變壓器總安裝容量的15%~20%來配置。
4.2 不間斷電源裝置
       針對分裝線中高溫滅菌隧道的停電保護措施,短時間的停電可啟動UPS不間斷電源作為后備保護,應急供電時間為30~90 min,如圖9。如較長時間的停電可切換到柴油發(fā)電機供電,啟動到電流平穩(wěn)至少需要15~20 S時間。
4.3 應急照明配置
       在變配電站、柴油發(fā)電機房、消防控制中心、中央監(jiān)控室、水泵房、生產區(qū)、地下室、技術夾道(層)、樓梯間及門廳等場所設置應急照明。在走廊、安全出口、大廳、樓梯問等處設疏散指示燈。
 
5. 電氣設備管理及維護
       電是生產的重要能源之一。電氣設備的故障,將造成生產的損失,故應加強管理,對電氣設備有單獨部門負責,配備一定數量電氣工作人員并符合上崗條件,制定相應的運維管理制度。
5.1 任務管理
       任務管理是用戶對平臺運維能力,包括定期巡檢、缺陷處理、報警消除、故障搶修和工單通知功能的綜合管理頁面,用戶可使用該頁面發(fā)布各類型任務及巡檢操作票給相關人員,通過查看詳情跟進任務的執(zhí)行情況與巡檢明細。
 
圖8  設備運營管理
5.2 巡檢記錄
       巡檢記錄是針對巡檢類型的任務在流程中需要管理的節(jié)點與數據進行統(tǒng)一監(jiān)測的頁面,主要關注巡檢任務流程中的負責人、執(zhí)行人進度,巡檢的結束時間,簽到的偏差,巡檢的項目和發(fā)現的缺陷問題數量等內容。
圖9  設備巡檢記錄
 
5.3 用戶報告
       運行報告主要監(jiān)測一段時期內工廠的用電量、負荷、諧波情況、不平衡度、功率因數波動情況、事件發(fā)生統(tǒng)計及現場運維情況,通過自定義標準對站點各數據進行分析并給出一定的建議,為用戶分析站點運行狀態(tài)給出一定的依據。
 
 
圖10  用戶報告
6.結語
        AcrelEMS-BP能效管理系統(tǒng),集變電站綜合自動化、電力監(jiān)控、電能質量分析及治理、電氣安全、能耗分析、照明控制、設備運維于一體。
       本研究所采用安科瑞AM6系列的微機保護裝置、電氣接點溫度在線監(jiān)測裝置、電能質量在線監(jiān)測裝置,對整個研究所的的變電站、變電所、配電房進行實時的監(jiān)控及管理。智能配電監(jiān)控保護類、監(jiān)測類產品解決方案對于供配電系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行起著至關重要的作用,尤其是微機保護裝置在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位,它能夠反應設備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動迅速地、有選擇性地動作于斷路器將故障設備從系統(tǒng)中切除,保證wu故障設備繼續(xù)正常運行,將事故限制在最小范圍,提高系統(tǒng)運行的可靠性,很大限度地保證向用戶安全、連續(xù)供電。
 
參考文獻
[1] 生物制藥企業(yè)的安全供電系統(tǒng)建設與管理
[2] 醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范 GB50457-2019
[3] 安科瑞EMS-BP生物制藥能效管理解決方案
 
作者介紹:
任運業(yè),男,現任職于安科瑞電氣股份有限公司。

 

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