余祖良，汪 健，張 彪，李滿紅

（1.華東桐柏抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司，浙江 天臺317200；2.杭州富春江電力工程有限公司，浙江 桐廬311500）

1 引言

近幾年，隨著抽蓄機(jī)組的大量投產(chǎn)運(yùn)行，機(jī)組的離相封閉母線微增壓裝置的應(yīng)用越來越受到重視。由于離相封閉母線相對密封性比較好，一般不會進(jìn)入水分和其他灰塵雜質(zhì)，但隨著周圍溫度的降低或者負(fù)荷電流的減少，因空氣的熱脹冷縮，封閉母線內(nèi)的氣壓也會隨著下降，密封性良好的離相封閉母線也會吸收外界的空氣來保持母線內(nèi)氣壓穩(wěn)定。但外界空氣一般含有水分和些許雜質(zhì)，吸入的空氣就會使母線潮濕以及結(jié)露，導(dǎo)致其絕緣性下降，嚴(yán)重影響了抽蓄電站機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為了防止離相封閉母線周圍空氣進(jìn)入母線內(nèi)，采用微增壓裝置對其進(jìn)行補(bǔ)氣增壓，保證母線內(nèi)的壓力略微高于周圍大氣壓形成的氣封，從而保證封閉母線的整體絕緣水平。但如果離相封閉母線的套管破損或者微增壓裝置控制回路異常，導(dǎo)致母線內(nèi)微增壓壓力值出現(xiàn)異常報警，就會對母線的絕緣性產(chǎn)生直接的影響。

2 微增壓裝置組成以及控制流程

2.1 微增壓裝置的組成

如圖1所示，微增壓系統(tǒng)由低壓壓縮空氣氣機(jī)、儲氣罐裝置系統(tǒng)、安全閥及減壓閥等閥門組件系統(tǒng)、微增壓裝置控制系統(tǒng)、壓力表計(jì)系統(tǒng)等組成。

圖1 微增壓裝置的組成

某廠18 kV母線為離相封閉母線，包括主母線、廠用電及SFC分支輸入電源母線、電動工況啟動母線，主母線至壓變分支，主母線至電氣制動分支，主母線至拖動被拖動分支，主母線至勵磁分支，離相封閉母線微增壓正常壓力一般控制在5～20 mbar之間。機(jī)組微增壓氣源采用低壓氣系統(tǒng)，額定氣壓為0.8 MPa，低壓氣系統(tǒng)由2臺空氣壓縮機(jī)和2個5 m3的儲氣罐組成，其中1臺為工作空壓機(jī)，1臺為備用微增壓機(jī)。機(jī)組微增壓的閥門組包括減壓閥、旁通閥、電磁補(bǔ)氣閥、手動進(jìn)氣閥等，壓力表計(jì)為壓差式傳感器，直接向監(jiān)控系統(tǒng)輸出模擬量，由監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)模擬量設(shè)定開關(guān)微增壓閥門系統(tǒng)，其微增壓閥門組件系統(tǒng)見圖2。

2.2 微增壓控制邏輯

微增壓裝置控制系統(tǒng)由氣壓系統(tǒng)和閥門控制邏輯系統(tǒng)組成。普通空氣經(jīng)過低壓氣機(jī)進(jìn)行加壓得到0.8 MPa的壓力，經(jīng)過濾系統(tǒng)得到干燥無雜質(zhì)的空氣，然后通過減壓閥、旁通閥、電磁補(bǔ)氣閥、手動進(jìn)氣閥等組合閥門控制向離相封閉母線注入微增壓氣體，使母線內(nèi)的微增壓保持在5～20 mbar之間，從而保證封閉母線的整體絕緣水平。圖3是微增壓的控制邏輯圖。

圖2 微增壓閥門組件系統(tǒng)

圖3 微增壓控制邏輯圖

由圖3微增壓控制邏輯圖可得：

（1）正常情況下，當(dāng)壓力降低到5 mbar時，壓力開關(guān)Pr動作，1常閉接點(diǎn)接通、2常閉接點(diǎn)接通，時間繼電器Rt的15、16接點(diǎn)常閉，從而電磁補(bǔ)氣閥Ev動作開始補(bǔ)氣。

（2）當(dāng)壓力達(dá)到5 mbar時壓力開關(guān)Pr動作，1常閉接點(diǎn)斷開，2常閉接點(diǎn)保持接通，2、3組成自保持回路繼續(xù)補(bǔ)氣。

（3）當(dāng)壓力達(dá)到20 mbar時，2常閉接點(diǎn)斷開，斷開補(bǔ)氣回路。時間繼電器Rt的延時為12 min，若補(bǔ)氣超過12 min而壓力開關(guān)Pr仍未動作，則其常閉接點(diǎn)15、16斷開，15、18接通，點(diǎn)亮“壓力低”報警指示燈，輔助繼電器R動作，送壓力低報警至上位機(jī)。

3 微增壓在離相封閉母線中應(yīng)用所遇到的問題

3.1 離相封閉母線套管漏氣

離相封閉母線套管如有損壞，即使有微小的裂痕，都會導(dǎo)致母線內(nèi)的微增壓壓力值異常。由于離相封閉母線焊接問題或者自身結(jié)構(gòu)的缺陷，隨著運(yùn)行時間的增長和缺乏例行的維護(hù)，母線套管金屬部分氧化、密封墊受力不均、焊縫開裂等，都會使母線套管漏氣，微增壓裝置就會補(bǔ)氣頻繁，甚至套管內(nèi)微增壓壓力達(dá)不到正常值，出現(xiàn)壓力低報警信號。

某廠運(yùn)維人員在進(jìn)行主變系統(tǒng)精細(xì)巡檢時，聽到某臺主變室有漏氣聲，遂進(jìn)行仔細(xì)排查。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，該主變低壓側(cè)B相套管氣隔橡膠密封有裂縫，長約2.5 cm，若不進(jìn)行處理，裂縫可能進(jìn)一步擴(kuò)大，導(dǎo)致主變低壓側(cè)套管絕緣水平降低，威脅主變壓器安全運(yùn)行。該處密封位于主變低壓側(cè)套管與機(jī)組出線連接處，屬于微增壓離相封閉母線系統(tǒng)，漏氣點(diǎn)位于主變低壓側(cè)B相套管與機(jī)端母線套管連接密封處靠近主變側(cè)，位置在套管中間偏上處，套管漏氣點(diǎn)見圖4，套管裂縫見圖5。

圖4 套管漏氣點(diǎn)

圖5 套管裂縫

現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)缺陷后運(yùn)維人員立即開展消缺工作，現(xiàn)場采用粘貼包扎法臨時處理漏氣點(diǎn)，減少漏氣量，保證微增壓裝置氣壓正常，設(shè)備可以臨時投運(yùn)。若徹底處理需進(jìn)行更換，但由于漏氣點(diǎn)位于主變低壓側(cè)與離相封閉母線軟連接處，屬于高壓帶電設(shè)備，需將主變壓器停電方能更換。為確保離相封閉母線的正常運(yùn)行，避免缺陷擴(kuò)大，運(yùn)維人員臨時調(diào)整微增壓裝置壓力定值，將原20 mbar上限停止補(bǔ)氣值修改為15 mbar，經(jīng)充氣試驗(yàn)、氣密性檢查試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果正常，表明漏氣點(diǎn)已消除。我廠已投運(yùn)有15年，密封件老化破損是本次事件的直接原因，對離相封閉母線套管進(jìn)行正常維護(hù)與及時更換相關(guān)老化的配件是必要的。

3.2 微增壓壓力低、壓力高報警信號同時出現(xiàn)

某廠某號機(jī)微增壓裝置幾乎同時報出壓力低、壓力高等信號，一般離相封閉母線微增壓壓力大于20 mbar出現(xiàn)壓力高報警，小于5 mbar出現(xiàn)壓力低報警，而同時出現(xiàn)壓力低、壓力高報警信號這是一種異常信號。

11：03：06，某號機(jī)微增壓裝置柜壓力出現(xiàn)壓力高報警，而11：03：14，某號機(jī)微增壓裝置柜壓力出現(xiàn)壓力低報警，后面的信號一直出現(xiàn)壓力高報警，會出現(xiàn)如此信號，是因?yàn)槲⒃黾拥纳舷拗嫡{(diào)高了或者繼電器邏輯出現(xiàn)問題。

根據(jù)微增壓控制邏輯圖3可得，微增壓壓力正常值為5～20 mbar，假如上限值調(diào)高了，當(dāng)微增壓補(bǔ)氣達(dá)到20 mbar時，還會一直補(bǔ)氣，超過20 mbar，就會發(fā)出壓力高報警信號，而同時時間繼電器Rt的延時為12 min，若補(bǔ)氣超過12 min而壓力開關(guān)Pr仍未動作，微增壓則其常閉接點(diǎn)15、16斷開，15、18接通，點(diǎn)亮“壓力低”報警指示燈，輔助繼電器R動作，送壓力低報警至上位機(jī)，因此會發(fā)出壓力低報警信號，同時Ev（電磁補(bǔ)氣閥）回路斷開停止補(bǔ)氣。因此會出現(xiàn)壓力低、壓力高信號同時送出。運(yùn)維人員進(jìn)行消缺工作時，將微增壓的上限值調(diào)整至20 mbar，壓力高報警信號就消失了，可見造成此類信號的關(guān)鍵在于微增壓的上限值調(diào)高了。

4 結(jié)束語

本文對微增壓裝置系統(tǒng)的組成以及控制邏輯流程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，主要包括微增壓的功能、作用、原理、運(yùn)行過程等幾個方面，并結(jié)合微增壓在離相封閉母線運(yùn)用中所遇到的問題進(jìn)行了分析處理，為機(jī)組的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行提供了一些借鑒經(jīng)驗(yàn)。我們有必要更深入、更詳細(xì)研究微增壓裝置在離相封閉母線的應(yīng)用，為保證設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行安全，防止設(shè)備性能劣化或降低設(shè)備失效概率提供基礎(chǔ)。