直流系統作為保護裝置電源、斷路器等電氣設備控制電源、勵磁調節器裝置電源以及熱工BMS鍋爐燃燒控制系統裝置電源,其可靠性對電力系統安全運行以及保證我廠發電量都具有直接的影響。而我廠直流系統在設計上存在許多可能影響到今后安全可靠生產的隱患,諸如:設計上過于簡單、重要設備電源沒有冗余設計等。
第一部分:我廠直流系統存在的問題
首先,我廠在直流系統設計上過于簡單,將導致運行可靠性降低:
1. 我廠直流系統均設計為單母或單母分段運行方式,沒有設計任何的冗余度;
2. 我廠重要控制系統設備電源(如:REB551、勵磁調節器等)僅為單電源設計,沒有設計任何的冗余度;
其次,我廠未按照相同容量電廠的普遍設計裝設直流分支回路接地巡回檢測裝置:
1. 我廠直流系統僅在直流母線上裝設有接地檢測燈;不能及時準確有效地確定故障分支回路。
2. 由于故障點很難被運行和檢修人員及時發現,使故障存在的時間延長,增加了事故隱患。
3. 由于設計上的不合理,直流一點接地無法得到及時處理進而擴大到直流兩點接地;還可能引起保護誤動、機組降負荷甚至跳機、嚴重時危及電網的安全穩定運行。
再者,我廠直流系統仍采用鉛酸蓄電池,不利于生產維護人員身體健康。
鉛酸蓄電池需定期加液、測量電壓溫度比重,加重了檢修維護人員的工作強度;鉛酸蓄電池內部的電解液具有強烈腐蝕性,并且鉛酸蓄電池在運行過程中會釋放出有害氣體。
第二部分:對直流系統存在問題的反事故措施
在調試期間使用的處理方案:
1. 如果直流系統發生一點接地,直流母線上的接地檢測燈亮;
按照常規定處理方法,運行人員只需依次斷合各個分支回路小開關,來找出發生接地的分支回路,然后通知檢修人員對發生接地的分支回路進行處理。
2. 如果直流系統發生多點接地(如:正極發生多點接地時并不會跳閘;此時的故障現象與一點接地時非常相似),直流母線上的接地檢測燈亮;
運行人員如果仍按照直流系統發生一點接地時的方法來處理,即依次斷合各個分支回路小開關,試圖找出發生接地的分支回路,就會發現接地檢測燈始終亮著。這就意味著上述方法失去作用。
3. 在不清楚直流系統發生一點還是多點接地的情況下,BECHTEL啟動部人員都按照多點接地的情況來處理。
3.1 啟動部工程師的處理方案:
首先,斷開直流母線開關使整個直流母線失去電源;
其次,依次斷開各個分支回路的小開關;
然后,合上直流母線開關,驗證直流母線未發生接地;
再者,依次合上各個分支回路小開關,依次找出發生接地的分支回路;
最后,通知檢修人員對發生接地的分支回路進行處理。
3.2 對此處理方案合理性的評價:
對于BECHTEL啟動部工程師所使用的方法,將導致直流系統完全失去電源一段時間;也就是說,將導致全部設備失去保護一段時間。而對于我廠的一部分運行設備就不允許失去直流電源,如:
A. 對于機組直流系統
A.1 如果發變組保護失去直流電源,將導致發變組單元完全失去繼電保護控制;
A.2 如果勵磁調節控制系統失去直流電源,將使機組失去勵磁調節控制而直接導致跳閘停役;
A.3 如果熱工控制系統失去直流電源,將導致機組熱控動作異常,甚至將導致機組跳閘停役;
A.4 因此機組直流系統的投退需經總工批準;
B. 對于220KV開關站直流系統
B.1 如果開關站控制系統失去直流電源,將導致斷路器、刀閘不能進行操作控制;
B.2 如果母差保護、開關保護、短引線保護失去直流電源,將導致母線、斷路器、短引線完全失去保護;
B.3 如果線路保護失去直流電源,將導致本側保護退出運行;此時如果線路發生故障,本側保護拒動,只能由后備保護(發變組保護)來跳閘停機以切除故障電流,導致故障范圍擴大化;
B.4 另外,220KV系統保護的投退需經中調批準。這就有可能造成我廠直流系統接地連續時間超過8小時(省局二類障礙規定3.2.15條)。
對此,我們從技術角度提出幾點可行性意見:
1. 加裝直流分支回路接地監測裝置,并將接地監測報警信號送到DCS系統;
2. 改造直流系統;加裝備用母線,使重要直流負荷有雙套直流供電回路;
3. 改造直流系統,參照其他電廠設計將鉛酸蓄電池更換為免維護蓄電池;
4. 現階段的防范措施:
4.1 首先,對直流負荷進行重要性分類,便于運行人員操作;
4.2 其次,加強戶外端子箱箱體密封、加強電纜管道的封堵;
4.3 還應采用絕緣防銹劑,加強電氣設備防潮提高絕緣水平;
電氣專業 陳建斌
2000/11/21