李帥斌

新疆中泰化學(xué)阜康能源有限公司 新疆昌吉 831100

1 DEH控制系統(tǒng)

對阜康熱電廠現(xiàn)有DEH直流電源系統(tǒng)缺陷及安全隱患分析、研究，選擇使用新的電源供電系統(tǒng)，使用新技術(shù)選擇與供電方式的設(shè)計(jì)。對設(shè)計(jì)上的雙電橋單輸出改造為雙回路雙輸出的冗余配置ATS的供電方式。我廠原供電方式為兩路直流電通過電橋并聯(lián)向DEH系統(tǒng)供電，電橋并聯(lián)電源的方式存在較大的安全風(fēng)險，當(dāng)電橋擊穿或損壞后會導(dǎo)致兩路直流電直接并聯(lián)或斷路，導(dǎo)致汽輪機(jī)跳機(jī)事故，為避免因DEH直流電源問題引起跳機(jī)事故，因此設(shè)計(jì)為雙路ATS裝置供電系統(tǒng)，可有效提高DEH電源系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性[1]。

2 電源系統(tǒng)存在的問題

2.1 對電氣專業(yè)的影響

DEH直流220V電源系統(tǒng)主要的一個問題是在應(yīng)用中電氣檢修人員容易出現(xiàn)電氣直流母線和直流母線合環(huán)的情況，同時電氣裝置出現(xiàn)報警情況，直接影響到供電系統(tǒng)的運(yùn)行[2]。

2.2 對熱工專業(yè)的影響

DEH直流220V電源系統(tǒng)長期合環(huán)運(yùn)行，會直接影響系統(tǒng)設(shè)備的安全。如果DEH系統(tǒng)直流供電電源出現(xiàn)不足，會使得整個直流繼電器出現(xiàn)不能運(yùn)行的現(xiàn)象，如果機(jī)組出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，就不能實(shí)現(xiàn)緊急自動停機(jī)，從而埋下很多的安全隱患，引發(fā)多個問題[3]。

3 火電廠DEH控制系統(tǒng)直流電源供電方式改造

對阜康熱電廠現(xiàn)有DEH直流電源系統(tǒng)缺陷及安全隱患分析、研究，選擇使用新的電源供電系統(tǒng)，使用新技術(shù)選擇與供電方式的設(shè)計(jì)。對設(shè)計(jì)上的雙電橋單輸出改造為雙回路雙輸出的冗余配置ATS的供電方式。我廠原供電方式為兩路直流電通過電橋并聯(lián)向DEH系統(tǒng)供電，電橋并聯(lián)電源的方式存在較大的安全風(fēng)險，因主、副電源分別取自電氣側(cè)直流I母和直流II母，通過電橋并聯(lián)運(yùn)行的方式無法實(shí)現(xiàn)電氣完全隔離，工作過程中會出現(xiàn)兩路電源相互串回路現(xiàn)象（即正極是主電源，負(fù)極可能是輔電源），當(dāng)系統(tǒng)絕緣不良或接地時，導(dǎo)致直流I、II母的絕緣在線監(jiān)測裝置均出現(xiàn)報警，無法判斷實(shí)際上是那根母線接地，不利于對故障的快速分析和處理，降低了機(jī)組運(yùn)行的安全系數(shù)。因此對設(shè)計(jì)上的雙電橋單輸出改造為雙回路雙輸出的冗余配置ATS供電方式。

如何確保機(jī)組正常運(yùn)行時，電源在切換過程中可以確保DEH直流電源不間斷運(yùn)行，要求ATS裝置的切換時間必須達(dá)到毫秒級別，且兩臺切換裝置必須互相冗余，任何狀況下ATS裝置電源切換都不能影響DEH系統(tǒng)及汽輪機(jī)的正常運(yùn)行。通過以上分析將改變現(xiàn)有的電橋供電方式，增加兩套毫秒級直流ATS裝置，實(shí)現(xiàn)供電冗余配置，將輸入兩路直流電源分別并聯(lián)到雙路ATS裝置上，再通過雙路ATS裝置各輸出一路至DEH直流電源1和DEH直流電源1（詳見附圖）。改造完成后，在機(jī)組運(yùn)行且并網(wǎng)狀態(tài)下進(jìn)行ATS裝置電源切換試驗(yàn)，DEH控制設(shè)備可以正常工作，對機(jī)組運(yùn)行無任何影響。

機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化試驗(yàn)：汽輪機(jī)組的運(yùn)行有兩種方式：定壓和滑壓。當(dāng)機(jī)組固定，滑動壓力隨負(fù)荷變化時，損失模式和大小不同。在恒壓運(yùn)行中，損失的變化主要體現(xiàn)在高調(diào)節(jié)閥的節(jié)流、調(diào)節(jié)級進(jìn)汽和給水系統(tǒng)的節(jié)流、泵效率等方面，這些損失隨著機(jī)組負(fù)荷的降低而增加。當(dāng)滑壓運(yùn)行時，高調(diào)節(jié)閥節(jié)流閥和調(diào)節(jié)級部分的進(jìn)汽損失相對較小，這是由于主汽壓力隨機(jī)組的負(fù)荷降低而減少的。雖然降低了機(jī)組的循環(huán)效率，但可以節(jié)省給水泵的軸功率。從而節(jié)約了給水泵汽輪機(jī)的蒸汽消耗量，這部分蒸汽在主汽輪機(jī)擴(kuò)建工作中可以增加機(jī)組的發(fā)電量。因此，在部分負(fù)荷條件下，在恒壓和滑壓運(yùn)行之間有更好的經(jīng)濟(jì)選擇。

左圖改造前，右圖改造后

在機(jī)組運(yùn)行過程中，電業(yè)人員反映，以這種供電方式向熱力DEH系統(tǒng)供電的兩條直流母線存在閉環(huán)現(xiàn)象。為了確認(rèn)閉環(huán)現(xiàn)象是否真的是由DEH系統(tǒng)引起，DEH系統(tǒng)的兩個空氣開關(guān)斷開，閉環(huán)現(xiàn)象消失。拆除繼電器、電磁閥、中間電纜后，確認(rèn)為DEH直流電源供電方式。這種用二極管隔離供電的方式，由于其工作特性，不能實(shí)現(xiàn)電源的完全隔離，導(dǎo)致兩路供電出現(xiàn)電動閉合環(huán)現(xiàn)象。

4 改造效果

暫無直接經(jīng)濟(jì)效益，但若能挽回一次機(jī)組的非停事故，便可節(jié)約重大經(jīng)濟(jì)損失。

直流供電系統(tǒng)增加無擾切換設(shè)備，確保負(fù)載設(shè)備正常運(yùn)行。次此改造可在其它電廠或重大系統(tǒng)主保護(hù)裝置供電設(shè)備上使用。

此次改造對比于電橋并聯(lián)或接觸器互鎖控制兩路電源的切換，大幅提升了電源的穩(wěn)定性、可靠性，可確保受控負(fù)載全部安全有效，保障了主機(jī)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

總之，如果是直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地或者回路絕緣情況，直流系統(tǒng)絕緣在線監(jiān)察裝置會直接影響到DEH回路出現(xiàn)故障，直接影響到機(jī)組的正常運(yùn)行，對此需要采取有效的措施進(jìn)行安全優(yōu)化，從而確保整體運(yùn)行質(zhì)量。