在发电厂,直流系统为发电机组继电保护、自动装置、断路器分合闸等供应可靠的直流电源。当发生全厂厂用电中断事件时,它为事件照明、UPS和汽轮机润滑油泵等供应直流电源,以保障汽轮机安全停定。直流系统可靠运行,有着举足轻重的浸染,是全体发电厂安全运行的担保。
发电厂直流系统一样平常由蓄电池、充电装置、直流母线、开关和刀闸等紧张部分组成,本文先容了旺隆电厂直流系统的构成,并对发生了的一起蓄电池充电模块烧坏的征象进行研究剖析。
1集控直流系统构成
旺隆电厂2100 MW机组单元机组接线办法,全厂共配置3套直流系统。个中,机组集控配置两套直流系统,集控#1、#2组直流系统分别对#1、2机组供电。机组集控直流系统蓄电池采取浮充电运行办法,由一组高频开关整流装置与一组蓄电池并列运行,为保障直流系统的稳定,机组集控直流系统配置了三组高频开关整流装置。
机组集控直流母线正常事情电压220V,单组蓄电池由104个电池组成,容量为1500Ah,配置的高频开关充电装置额定容量200A,配有10个充电模块,每个模块额定输出电流20A,采取三相380V互换输入,直流输出220V。
机组集控直流系统正常运行办法:#1高频开关对#1蓄电池充电,#2高频开关对#2蓄电池充电,#3高频开关备用。
机组集控直流系统接线办法如图1所示:
图1 直流系统接线办法图
2 故障征象
某日13时25分,旺隆电厂旺洲甲、乙线跳闸导致旺隆#2机组跳闸,#1机组带厂用电运行, 13时56分#1机组跳闸,全厂厂用电中断。14时07分规复全厂厂用电供电, #2高频开关4个充电模块有烧坏的痕迹,详见图2
图2 充电模块烧坏现场图
从图2中可以看出,第3排第4个模块插座直流出线熔断,模块插箱汇流母线引出线部分熔断;对4个模块进行拆解,3个模块基本无缺,1个模块直流输出部分印制板铜皮熔化,但主电路无缺,由此可以认为故障是由外部电路引起的。
3 缘故原由剖析
旺隆电厂自2004年投产以来,直流系统运行一贯比较稳定,经由近年来年设备更新和环境的改进,充电装置运行该当更加可靠。作为应急电源,在全厂厂用电中断的事件情形下,却发生了集控#2充电装置因模块烧坏导致退出运行,严重威胁着主机组设备安全。通过对现场勘测和剖析,引起充电模块烧坏的缘故原由如下:
⑴当全厂厂用电中断时,由于高频开关整流装置互换电源失落压,直流油泵启动运行,运行电流150A,由#2蓄电池组供电。当380V#2厂用母线规复对集控#2高频开关380V电源时,此时#2高频开关同时对#2蓄电池充电,又对直流油泵等直流负荷供电,输出电流靠近300A旁边,超出#2高频开关额定容量的50%。由于各模块限流功能固有的差异,导致部分模块过负荷严重,造成烧坏。
⑵由于导线接头或连接件有氧化征象,导致设备存在打仗不良、打仗电阻变大的征象,在大电流运行时随意马虎局部发热。本次事件发生时,全厂互换失落电,模块处于超负荷运行状态,涌现严重局部过热征象,引起导线绝缘毁坏,从而引发非打仗性短路。短路发生后,蓄电池通过汇流母线放电,电流急剧增大,发热量也急剧上升,从而导致模块输出端子直流部分及汇流母线熔断。
4 改进方法
直流电源作为发电厂主要的应急电源,必须保障其可靠性。经由深入的缘故原由剖析后,紧张从设备容量、掩护和互换输入电源回路进行改进,详细方法如下:
⑴增加高频开关额定容量至300A,配置15台充电模块。按照1500Ah蓄电池0.1C10充电,充电电流至少需150A,直流油泵事情电流约150A。目前高频开关额定容量200A,在这种事件情形下,知足不了现场负荷须要,易造成高频开关过载发热。
⑵做好设备掩护,定期检讨所有输入输出端子打仗情形,创造严重氧化及打仗不良等征象时及时处理,避免因打仗不了导致设备过热。
⑶增加高频开关互换输入开关失落压脱扣保护,当母线电压低于70%额定事情电压时,互换输入开关自动跳闸,详见图3。
图3 带失落压脱扣的电源开关示意图
当直流油泵停下后再投入高频开关对蓄电池进行充电,减轻高频开关负荷。
5 结语
发电厂直流系统的可靠与否对电厂安全运行起着至关主要的浸染,特殊在事件情形下,直流系统作为担保机组安全,避免设备破坏的主要电源,在任何时候担保正常。
本文描述的事件具有分外性和范例性,在电厂日常生产中随意马虎引起忽略,对个中的缘故原由和采纳的办理办法,值得借鉴。