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        梅鋼熱電廠二期直流系統(tǒng)改造方案及技術(shù)分析

        2019-09-10 07:22:44趙國君
        企業(yè)科技與發(fā)展 2019年4期
        關(guān)鍵詞:直流系統(tǒng)改造分析

        趙國君

        【摘 要】文章主要通過分析梅山鋼鐵公司熱電廠二期直流系統(tǒng)現(xiàn)狀,提出改進(jìn)措施及改進(jìn)方案,充分考慮了改造過程中存在的各種潛在風(fēng)險,并在技術(shù)上通過采用臨時直流饋線柜的方式,大幅縮短了每個支路電源轉(zhuǎn)移過程中的停電時間,確保了改造項目的安全實施,提高了二期直流系統(tǒng)的供電可靠性。

        【關(guān)鍵詞】直流系統(tǒng);改造;分析

        【中圖分類號】TM621 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688(2019)04-0111-02

        1 原二期直流系統(tǒng)設(shè)計情況及存在的問題

        1.1 原設(shè)計狀況

        梅山鋼鐵公司熱電廠電氣主控室二期直流系統(tǒng)是由上海繼電器廠生產(chǎn)的免維護(hù)電池直流屏,是全廠輔助設(shè)備中的重要設(shè)備,電壓等級為DC220 V,主要供給2#發(fā)電機(jī)、4#發(fā)電機(jī)、6 kV系統(tǒng)等電氣設(shè)備工作及交流失電后的安保電源。二期直流系統(tǒng)2004年安裝,運(yùn)行至今已有10余年,充電裝置投產(chǎn)使用至今,因長期不間斷運(yùn)行,元器件老化相當(dāng)嚴(yán)重,充電裝置控制精度下降,隨著設(shè)備更新?lián)Q代,目前備件已無法購買到,存在安全隱患。目前,絕緣監(jiān)測系統(tǒng)模塊已經(jīng)不能正常檢測,且無備件更換,蓄電池也已經(jīng)使用10余年,不能滿足緊急情況下機(jī)組安全停機(jī)的要求。

        1.2 生產(chǎn)中存在的實際問題

        (1)設(shè)備進(jìn)入老化周期。系統(tǒng)投入運(yùn)行已經(jīng)10余年,系統(tǒng)電子元器件已經(jīng)進(jìn)入老化周期,直流屏內(nèi)大部分設(shè)備已嚴(yán)重老化,隨著設(shè)備更新?lián)Q代,有些部件已不生產(chǎn),備品無法購買,且廠家人員已很難聯(lián)系到。一旦控制回路故障,嚴(yán)重影響電力安全生產(chǎn),每年消耗大量的檢修費(fèi)用用于維護(hù)。目前已經(jīng)有零部件陸續(xù)出現(xiàn)故障,部件故障成為機(jī)組安全運(yùn)行的重大隱患。

        (2)難以解決的技術(shù)缺陷。二期直流屏絕緣監(jiān)測模塊經(jīng)常發(fā)生故障,且存在誤報警現(xiàn)象,過段時間故障又自行消失。對檢修維護(hù)人員來說,無法判斷系統(tǒng)是否真正有直流接地故障,所以存在誤判現(xiàn)象。

        (3)充電裝置性能差。達(dá)不到自動運(yùn)行條件,充電經(jīng)常出現(xiàn)問題,承受環(huán)境溫度和外界干擾能力差,且維修困難。

        (4)目前,直流屏無支路直流接地檢測功能,一旦發(fā)生分支直流接地,無法判斷是哪一路故障,延長了故障查找的時間。并且,由于沒有與電氣監(jiān)控系統(tǒng)接軌,運(yùn)行人員巡視時需要就地到現(xiàn)場進(jìn)行巡視,一旦發(fā)生故障,延誤了故障處理的時間。

        2 技術(shù)改造方案

        2.1 整體設(shè)計二期直流屏

        對二期直流屏進(jìn)行整體設(shè)計,內(nèi)容包括監(jiān)控單元的設(shè)計、高頻開關(guān)模塊的設(shè)計,絕緣監(jiān)察模塊、微機(jī)直流系統(tǒng)接地絕緣監(jiān)察,蓄電池巡檢等功能。針對控制母線電壓不穩(wěn)情況,更換新型智能高頻開關(guān)。按滿足廠用電停電時輸出事故容量選擇蓄電池的容量。監(jiān)控系統(tǒng)模塊化設(shè)計。

        2.2 更新改造中的注意事項

        更新改造過程中,存在新舊直流屏同時運(yùn)行的階段。新直流屏完成蓄電池的充電后,針對舊直流屏出口逐個進(jìn)行電源移動,直流出口全部移至新直流屏后,舊直流系統(tǒng)才可停止運(yùn)行。盡量減少原直流電源出口設(shè)備的變更,可有效防范更新改造后的意外錯誤。改造過程中,一般情況下一次設(shè)備不停電,盡可能縮短設(shè)備無保護(hù)運(yùn)行的時間。在直流系統(tǒng)改造中最易出現(xiàn)直流接地故障,需要在改造過程中對舊直流系統(tǒng)中的連接電纜一一查明去向和功用,并防止改造過程中的絕緣層破損。防止保護(hù)回路中正負(fù)極的錯接。

        3 改造具體方案

        (1)對1#直流饋線屏每路饋線支路移位。方案:在一期直流屏找32A備用開關(guān)作為此次改造直流屏的總臨時電源,臨時電源的選擇要考慮到所帶直流電源容量的大小,由于涉及饋線支路共15路(如圖1所示),從備用開關(guān)拉一路電源至臨時加裝的總開關(guān),由總開關(guān)進(jìn)行15路饋線支路的分配,將各路直流負(fù)荷轉(zhuǎn)接至臨時開關(guān)板上,在每一路拉電轉(zhuǎn)移過程中首先要考慮到存在以下風(fēng)險。電能計量屏:短時拉電會使得至南供的電能表不能計量。遠(yuǎn)動屏:用來調(diào)節(jié)6#機(jī)無功。即拉電時不能進(jìn)行增磁減磁操作。754開關(guān)控制:中央控制屏3#屏(原2#P),拉電時754開關(guān)不能進(jìn)行分合閘遠(yuǎn)控操作。5#主變6kV側(cè)控制:中央控制屏9#P,705開關(guān)不能遠(yuǎn)控操作。3#爐直流:3#爐安全門不能操作。6 kV II段控制:6 kV II段1#柜,會造成6 kV II段開關(guān)不能操作的風(fēng)險。2#機(jī)滅磁開關(guān)控制屏:至2#機(jī)勵磁小室。2#機(jī)滅磁開關(guān)不能操作。4#機(jī)控制電源:4#機(jī)在檢修,拉電不存在風(fēng)險。NS2000:老遠(yuǎn)動屏。通訊會有短時中斷。6 kV III段儲能:會造成6 kV III段開關(guān)分閘后不能及時儲能。6 kVI II段控制:會造成6 kV III段開關(guān)不能操作的風(fēng)險。400 V III段控制:會造成400 V III段開關(guān)不能操作的風(fēng)險。6 kV III段快切:先退6 kV IV段快切。拉電時會造成6 kV III段進(jìn)線電源停電無備用電源的風(fēng)險。穩(wěn)定控制柜:由于穩(wěn)定控制柜現(xiàn)在不用,拉電不會造成風(fēng)險。400 V II段直流:在400 V II段8#柜空開處將400 V I段直流并接入,然后再進(jìn)行拉電,保證400 V II段直流不停電。

        (2)2#直流饋線屏?xí)簳r保留。由一期直流屏32A備用開關(guān)拉至饋線屏內(nèi)備用開關(guān),接好后送電,保證2#直流饋線屏內(nèi)交直流同時停電時此屏饋線支路直流不掉電。

        (3)對1#、2#直流饋線屏進(jìn)行停電。二期直流系統(tǒng)是2套模塊獨立供電,中間通過聯(lián)絡(luò)屏進(jìn)行聯(lián)系,由于2#饋線屏電源已由一期直流屏臨時供給,1#饋線屏負(fù)荷已轉(zhuǎn)移,因此便可以將兩路交流電源停掉,并拔除蓄電池熔芯,拉開兩面充電屏聯(lián)絡(luò)開關(guān)1DK,兩面饋線屏聯(lián)絡(luò)開關(guān)3ZK,拆除蓄電池正負(fù)極進(jìn)線(從蓄電池出線樁拆)。

        (4)舊柜(1#饋電屏、2面充電屏、1面聯(lián)絡(luò)屏)拆除、新柜安裝、蓄電池拆除、安裝。拆除屏間及屏內(nèi)線,并用絕緣膠布包好,1組、2組蓄電池進(jìn)線分別改至1#、2#充電屏內(nèi),聯(lián)絡(luò)屏內(nèi)所有聯(lián)絡(luò)線拆除,并做絕緣處理,拆除聯(lián)絡(luò)屏,新1#饋線屏就位,原饋線屏1負(fù)載移至新饋線屏。拆除屏間連線,并用絕緣膠布包好,1#、2#充電屏就位,聯(lián)絡(luò)屏內(nèi)交流進(jìn)線改至接入,屏間連線預(yù)留。拆除舊蓄電池及蓄電池屏,新蓄電池屏安裝就位,新蓄電池安裝,電池連線連接,巡檢單元的安裝,ZRD-3B電池巡檢安裝于電池屏內(nèi),單節(jié)電池檢測線重新排布,蓄電池為208節(jié)。

        (5)原1#饋線柜臨時負(fù)載接至新1#饋線柜。中間會有短時停電,告知值長做好預(yù)案。接好后拆除原來的臨時電源。

        (6)舊2#饋線柜負(fù)載轉(zhuǎn)移至新2#饋線柜。2#饋線柜涉及的饋線包括以下14支路(如圖2所示),在停電時同樣存在風(fēng)險。由于4#發(fā)電機(jī)已停機(jī),因此涉及4#機(jī)的電源拉開不存在風(fēng)險。包括4#機(jī)滅磁屏操作電源、4#發(fā)變組保護(hù)屏、4#機(jī)3QS操作電源、4#機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器電源;還包括4#機(jī)直流電源:是否涉及4#機(jī)直流油泵;6kVIV段控制電源:6 kV IV段涉及4#爐送引風(fēng)機(jī)及4#給泵,中央水泵房3#線,通知值長告知相關(guān)崗位做好停電預(yù)案;2#機(jī)控制電源:2#機(jī)開關(guān)短時不能操作;400 V IV段控制電源:短時停電不能操作;6 kV IV段儲能電源:6 kV IV段開關(guān)分閘后停電期間不能合閘;5#主變保護(hù)屏:短時停電通訊中斷;6 kV I段快切屏電源:退出6 kV III段快切。存在跳閘后無備用電源狀態(tài);753控制:753開關(guān)不能分合閘;400 V II段直流:在1#饋線屏已由400 V I段并接。

        (7)舊2#饋線屏拆除。由于負(fù)荷都已轉(zhuǎn)移至新2#饋線屏,因此可以拆除。

        (8)與上位機(jī)通訊?,F(xiàn)場功能聯(lián)調(diào),系統(tǒng)測試,至此系統(tǒng)改造結(jié)束。

        4 結(jié)論

        梅山鋼鐵公司熱電廠二期直流系統(tǒng)進(jìn)行改造后,新的接線方式布局合理,對查找及處理接地點、模塊故障的查找等具有方便、可靠和安全的優(yōu)越性,更換后的直流系統(tǒng)有監(jiān)控單、微機(jī)接地巡檢儀、蓄電池測試儀等功能,使得直流系統(tǒng)工作更加可靠,輸出穩(wěn)定,減少運(yùn)行人員及維護(hù)人員的工作強(qiáng)度,而且可減少設(shè)備的維修費(fèi)用。直流屏在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用,降低了設(shè)備管理及維護(hù)成本,提高了工作效率,改造后直流屏一年常規(guī)維護(hù)2次,與改造前相比,每年可節(jié)約屏內(nèi)設(shè)備維護(hù)費(fèi)與設(shè)備更換費(fèi)4萬元,內(nèi)部元器件故障頻次明顯減少,對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了重要的作用。

        參 考 文 獻(xiàn)

        [1]胡偉偉.對110 kV變電站直流系統(tǒng)改造方案的探討[J].科技資訊,2017(30).

        [2]簡健,盛阿芳,文繼杰,等.哈三電廠110 V直流系統(tǒng)的問題及改進(jìn)[J].黑龍江電力,2003(4).

        [3]張志強(qiáng),何政.烏江渡發(fā)電廠220V直流系統(tǒng)安全可靠性研究及改造實施[J].貴州水力發(fā)電,2000(4).

        [責(zé)任編輯:陳澤琦]

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