徐 鵬

（廣東粵電集團(tuán)湛江中粵能源有限公司，廣東 湛江 524000）

1 原輸煤直流系統(tǒng)概況

湛江中粵能源有限公司輸煤直流系統(tǒng)（圖1）為2套充電整流裝置、1組蓄電池和單段母線(xiàn)供電方式，蓄電池同時(shí)獲得浮充電。輸煤直流母線(xiàn)供電負(fù)荷包括6 kV（380V）輸煤A/B段上所有燃料設(shè)備控制、保護(hù)電源，#1、#2主機(jī)的電除塵A/B段所有設(shè)備控制、保護(hù)電源，脫硫氧化風(fēng)機(jī)1A/1B/2A/2B電流變送器工作電源，8臺(tái)漿液循環(huán)泵控制保護(hù)電源等。

圖1 2組充電器、1組蓄電池、單母不分段直流系統(tǒng)

2 原輸煤直流系統(tǒng)存在隱患及風(fēng)險(xiǎn)分析

原設(shè)計(jì)是2組充電裝置和1組蓄電池，是按110kV變電站及以下直流系統(tǒng)配置1電2充的規(guī)定選擇的，未考慮到我廠屬改造項(xiàng)目，資金和區(qū)域等客觀條件受限，而就近將脫硫系統(tǒng)的漿液循環(huán)泵及氧化風(fēng)機(jī)等重要設(shè)備也安裝到了輸煤6 kV動(dòng)力室，相關(guān)開(kāi)關(guān)的保護(hù)、儀表等電源全部由輸煤直流系統(tǒng)提供，這樣輸煤6 kV及其110V直流系統(tǒng)的可靠性顯得尤為重要。由于脫硫氧化風(fēng)機(jī)、漿液循環(huán)泵屬發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)的重要設(shè)備，根據(jù)目前南網(wǎng)和環(huán)保部門(mén)有關(guān)規(guī)定，脫硫系統(tǒng)必須與主機(jī)聯(lián)鎖在線(xiàn)監(jiān)控，不得走旁路。若輸煤直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障而引起上述設(shè)備跳機(jī)，則會(huì)影響2臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行，甚至引起全廠對(duì)外停電的重大安全事故。如蓄電池退出運(yùn)行，充電柜也是不允許單獨(dú)向母線(xiàn)供電的。因此我廠輸煤直流系統(tǒng)的1組蓄電池、單母不分段的運(yùn)行方式極不可靠，不能滿(mǎn)足運(yùn)行生產(chǎn)的安全要求。

根據(jù)規(guī)程及直流系統(tǒng)蓄電池的維護(hù)要求，蓄電池每年至少要進(jìn)行一次完全充放電的容量試驗(yàn)。但由于現(xiàn)在的運(yùn)行方式無(wú)法進(jìn)行此項(xiàng)工作，故投運(yùn)以來(lái)一直未做過(guò)直流系統(tǒng)蓄電池方面的維護(hù)。單組蓄電池不能很好地滿(mǎn)足我廠輸煤6 kV系統(tǒng)運(yùn)行可靠性要求，且維護(hù)困難，不符合南網(wǎng)及公司有關(guān)繼電保護(hù)反措對(duì)直流供電的要求，因此配置2組蓄電池是必要的，此項(xiàng)改進(jìn)對(duì)增強(qiáng)控制保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的可靠性有著重要意義。

3 輸煤直流系統(tǒng)改進(jìn)措施及原理

重要的發(fā)電廠和變電站直流系統(tǒng)宜采用2組充電裝置、2組蓄電池的單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方案，每組蓄電池和充電裝置分別接于一段直流母線(xiàn)上。根據(jù)DL/T5044—95《火力發(fā)電廠、變電所直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，采用單母線(xiàn)接線(xiàn)的直流系統(tǒng)，2組單母線(xiàn)間需安裝聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，并應(yīng)有防止2組蓄電池并聯(lián)運(yùn)行的閉鎖措施，宜采用聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)與蓄電池組電源開(kāi)關(guān)機(jī)械閉鎖或電氣閉鎖。但系統(tǒng)接線(xiàn)應(yīng)考慮在運(yùn)行切換時(shí)不中斷直流負(fù)荷供電的要求，將一組充電設(shè)備接至直流母線(xiàn)。通過(guò)合理分析，再結(jié)合輸煤直流系統(tǒng)所供電的設(shè)備來(lái)考慮，計(jì)劃將原來(lái)的單母線(xiàn)、單組蓄電池、2組充電柜同時(shí)供電的系統(tǒng)改為單母線(xiàn)分段、2組蓄電池、2組充電柜供電方式。將原來(lái)的蓄電池和#1充電柜并入第一組直流母線(xiàn)，增加一組蓄電池和#2充電柜并入第二組直流母線(xiàn)。這樣就大大提高了輸煤直流系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和維護(hù)的靈活性，并能完全滿(mǎn)足現(xiàn)輸煤直流系統(tǒng)所有負(fù)荷的需求。

目前，對(duì)于雙充雙電池系統(tǒng)爭(zhēng)議較多的是系統(tǒng)中2組蓄電池是否可短時(shí)并聯(lián)運(yùn)行及如何選擇母線(xiàn)負(fù)荷切換方式等問(wèn)題，下面就簡(jiǎn)單介紹筆者對(duì)以上2個(gè)問(wèn)題的觀點(diǎn)和解決措施：（1）2組蓄電池并聯(lián)：新版的DL/T5044（代替DL/T5044—95）設(shè)計(jì)規(guī)程已更改了1995版中關(guān)于蓄電池不能并聯(lián)的說(shuō)法，表示2組蓄電池可短時(shí)并聯(lián)運(yùn)行，其相關(guān)條文描述如下：“2組蓄電池的直流系統(tǒng)，應(yīng)滿(mǎn)足在運(yùn)行中2段母線(xiàn)切換時(shí)不中斷供電的要求。切換過(guò)程中允許2組蓄電池短時(shí)并聯(lián)運(yùn)行。2組蓄電池正常時(shí)應(yīng)是分列運(yùn)行，考慮到定期充、放電試驗(yàn)要求，為了轉(zhuǎn)移直流負(fù)荷，需要短時(shí)并聯(lián)運(yùn)行。在2組蓄電池電壓相差不大，而且時(shí)間很短，對(duì)蓄電池沒(méi)有大的危害時(shí)是允許的?！蔽覐S輸煤直流系統(tǒng)在一般運(yùn)行時(shí)，為了保證飽和充電，蓄電池是一直處于浮充電狀態(tài)中的。充電儀的輸出電壓始終高于蓄電池組電壓，使整個(gè)輸煤直流系統(tǒng)中母線(xiàn)電壓被充電儀輸出所鉗制，如果需要母線(xiàn)負(fù)荷切換，此時(shí)允許2組蓄電池短時(shí)并聯(lián)運(yùn)行，2組蓄電池不會(huì)形成環(huán)流情況。充電儀模塊各自都配備獨(dú)立的中央處理器，正常運(yùn)行由直流系統(tǒng)智能主機(jī)監(jiān)控器操作其運(yùn)行，可在0.1 V的精度下準(zhǔn)確調(diào)整充電儀的輸出電壓。如果2組蓄電池需要并聯(lián)狀態(tài)操作，可通過(guò)直流屏上監(jiān)控屏記錄2組蓄電池的電壓值，測(cè)量并聯(lián)端口電壓值，調(diào)整并聯(lián)端口兩側(cè)電壓一致后再并聯(lián)母線(xiàn)。由于開(kāi)關(guān)電源模塊具有回流限制作用，充電裝置之間的并聯(lián)已滿(mǎn)足條件。（2）直流母線(xiàn)的負(fù)荷切換：可在分段的母線(xiàn)間設(shè)置1個(gè)或2個(gè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，蓄電池組輸出與充電裝置輸出并聯(lián)后接至相應(yīng)直流母線(xiàn)。該接線(xiàn)方式母線(xiàn)切換的操作次序?yàn)椋阂訧段母線(xiàn)側(cè)為例，先將兩側(cè)電壓調(diào)整相同，然后合上聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，此時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)蓄電池短時(shí)并聯(lián)運(yùn)行狀況，然后斷開(kāi)I段蓄電池的出線(xiàn)開(kāi)關(guān)，完成母線(xiàn)切換。正常時(shí)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)應(yīng)分開(kāi)，禁止2組蓄電池長(zhǎng)期并聯(lián)運(yùn)行，蓄電池間也不存在環(huán)流。完成母線(xiàn)切換后，蓄電池可由充電儀進(jìn)行充放電。綜上所述，此改進(jìn)方案可適合分段母線(xiàn)切換時(shí)不掉電的要求。（3）為保證2組蓄電池能夠獨(dú)立工作，互相間不受影響，保持自身特性，采取不完全并聯(lián)運(yùn)行方式，即2組蓄電池充、放電獨(dú)立運(yùn)行，相互間不互充放。另外，按規(guī)定采用2組蓄電池的，應(yīng)設(shè)立2個(gè)獨(dú)立的蓄電池室。這點(diǎn)由于現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域限制無(wú)法實(shí)現(xiàn)，故在輸煤蓄電池室增裝另一組蓄電池時(shí)，應(yīng)在2組蓄電池之間加裝防火隔離措施。（4）需增加一組直流系統(tǒng)絕緣檢測(cè)裝置模塊，它的功能是在線(xiàn)檢測(cè)任一運(yùn)行方式下的對(duì)地絕緣情況（包括110V直流母線(xiàn)、蓄電池回路）、各個(gè)支路饋線(xiàn)回路絕緣狀況，自動(dòng)檢出故障回路，這樣可大大方便運(yùn)行和檢修人員進(jìn)行維護(hù)。

改造后的輸煤直流系統(tǒng)如圖2所示。

4 結(jié)語(yǔ)

上述改進(jìn)在保證輸煤直流系統(tǒng)最大可靠性的原則下，嚴(yán)格執(zhí)行了直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)定，對(duì)確保我廠機(jī)組的安全可靠運(yùn)行有著現(xiàn)實(shí)意義。

圖2 2組充電器、2組蓄電池、單母分段直流系統(tǒng)

［1］DL/T5044—95 火力發(fā)電廠、變電所直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定

［2］JB/T8456—1998 電力系統(tǒng)直流屏通用技術(shù)條件及安全要求