高频电源安装和调试中关键点的控制与分析

2017-04-14许海鹏

电力安全技术 2017年2期

关键词：铜带屏蔽调试

许海鹏

(浙江大唐乌沙山发电有限责任公司，浙江宁波 315722)

高频电源安装和调试中关键点的控制与分析

许海鹏

(浙江大唐乌沙山发电有限责任公司，浙江宁波 315722)

结合高频电源的技术特点，从设备的仓储、安装、调试以及调试中问题的处理等环节，对电除尘器高频电源安装及调试过程中的各个关键点进行分析与控制，并对其中遇到的常见问题提出了解决措施，保证工程按计划完成。

电除尘器；高频电源；安装；调试

0 引言

随着公众对环保的关注程度越来越高，国家的环保要求越来越严格，环保设备在电力生产中越来越重要，环保设备的改造势在必行。由于技术的不断革新，设备的复杂程度越来越高，如何在工期内安全、可靠地完成新设备的安装调试，对现场施工管理具有十分重要的意义。

某沿海电厂采用双侧双室5电场电除尘器，因生产需要，需对1，2，3电场电源进行升级改造。该厂决定用高频电源替换原有工频电源，以便在提高除尘效率的同时降低厂用电量。

1 高频电源的技术特点

在同电场、同运行工况下，高频电源二次电压比单相工频电源二次电压明显提高，电压更平稳，能有效提高除尘效率；高频电源采用三相输入，比单相工频功率因数高，可以有效减小配电容量；高频电源采用LC串联谐振设计，不会短路，比工频电源更适应电除尘的闪络工况，且不会对供电系统造成冲击。高频电源的技术特点具体如下。

(1) 供电为三相平衡供电。对电网影响小，功率因数不小于0.92，转换效率不小于92 %。

(2) 输出电压纹波系数小。有利于提高闪络电压、电晕功能和电除尘效率。

(3) 高频电源的适应性更强。其输出由一系列高频脉冲构成，可根据工况提供合适的电压波形。

(4) 火花控制特性好。仅需很短时间(小于10 μs）即可检测出火花并可立刻关闭供电脉冲，火花能量小，对供电冲击小，电场电压恢复快，提高了电场的平均电压，从而提高除尘效率。

(5) 安装费用少。高频电源直接安装在电除尘器顶部，节省配电室空间及安装费用。

(6) 保护功能齐全，安全可靠。具有输入开路、输出过压、输出开路、输出短路、变压器油过热保护等功能。

2 安装和调试中的关键点

2.1 高频电源的仓储

条件允许时，高频电源应收储在室内，温度控制在30 ℃左右，避免阳光照射，空气湿度不超过90 %。本次改造工程因现场限制，高频电源长期暴露在室外，使设备相关元器件产生不必要的耗损。

2.2 安装施工

在高频电源安装过程中，当涉及起吊、焊接、敲击等作业时，为保证现场作业安全，需要做好相应防护措施。

2.2.1 起吊作业

检查起吊设备。现场采用卷扬机的，需要专业人员对卷扬机进行检查。检查内容包括吊钩是否有裂纹，钢丝绳是否有破损，起降过程中是否存在卡涩现象，卷扬机电源是否良好等。

2.2.2 焊接作业

气焊作业时，分开放置氧气与乙炔等可燃性气体储罐，保证足够的安全距离，并使用合格的火焰枪与输气管。使用电焊机时，选择合适容量的电源接口，电缆绝缘保护套要完好无破损，接地要牢固可靠，接地线要符合安全规定。本次改造工程高频电源的接地端连接到负载阳极接地母线，接地线不小于35 mm2。

2.2.3 敲击作业

调整高频电源安装位置时敲击力要适当，不可直接敲击高频电源外壳，防止内部精密部件受损。

2.2.4 电缆敷设

电缆的载流量要符合设计要求，并满足动稳定性、热稳定性、相应的电压等级与绝缘要求。在敷设电缆时，要控制其在电缆沟及电缆桥架中的弯曲半径，若弯曲半径过小，电缆绝缘外皮容易损坏。电缆中间接头与电缆终端接头是电缆绝缘最薄弱的环节，其制作工艺必须符合要求，具体如下。

(1) 剥外护套。为防止钢甲松散，应先在钢甲切断处的内侧，把外护层剥去1圈，做好卡子，再用铜丝绑紧钢甲并焊妥钢甲接地线，最后剥外护套。

(2) 锯钢甲。上一步完成后，在卡子边缘(无卡子时为铜丝边缘)顺钢甲包紧方向锯1环形深痕，但不能锯断第2层钢甲，否则会伤到电缆。用一字螺丝刀撬起(钢甲边断开)，再用钳子拉下并转松钢甲，脱出钢甲带，最后处理好锯断处的毛刺。注意整个过程都要顺钢甲包紧方向操作。

(3) 剥内护绝缘层。操作时，注意保护好色相标识线，保证铜屏蔽层与钢甲之间的绝缘。

(4) 焊接屏蔽层接地线。首先去掉内护层外侧的铜屏蔽层铜带上的氧化物，涂上焊锡。在铜屏蔽层上绑紧附件的接地扁铜线(分成3股)，再用焊锡在铜屏蔽层上焊住线头。用砂皮打毛外护套防潮段表面一圈，涂密封胶，以防有水渗进电缆头。屏蔽层与钢甲的接地线要分开时，屏蔽层接地线要做好绝缘处理。屏蔽层接地线制作如图1所示。

(5) 铜屏蔽层处理。首先在电缆芯线分叉处标记色相；按电缆附件说明书，测量好铜屏蔽层切断处位置，用焊锡焊牢(防止铜屏蔽层松开)；用铜带扎紧切断处内侧；顺铜带扎紧方向沿铜带用刀划一浅痕后，撕下铜屏蔽带，最后顺铜带扎紧方向解掉铜带。

(6) 剥半导电层。离铜带断口10 mm处为半导电层断口，在断口内侧包一圈胶带作标记。

(7) 清洁主绝缘层表面。用不掉毛的、浸有清洁剂的细布或纸擦净主绝缘表面的污物；清洁时只允许从绝缘端向半导电层擦，不可反向擦，以免将半导电物质带进主绝缘层表面。

(8) 安装半导电应力管(终端头),如图2所示。

(9) 安装分支手套，如图3所示。

(10) 安装绝缘套管和接线端子。电缆敷设完成后，接线前必须核相并标号，确保按照图纸接线。使用力矩扳手时，严格按照力矩要求调整扳手力矩，做到不过力、不欠力。

2.3 高频电源升压前检查与调试

高频电源主回路电源取自厂用电380 V除尘PC段，打开QF1(PC开关断路器)后，依次经高压控制柜隔离开关QS2、高压柜断路器QF3，最后通过高频电源内部总断路器QF4。

2.3.1 高频电源本体上电前检查

(1) QF1出口至QS2断开，测电缆绝缘应不小于0.5MΩ。

(2) 在QF1合闸后，依次检查QS2进线端带电情况。

图1 屏蔽层接地线制作

(3) 检查无误后，合闸QS2。

2.3.2 高频电源上电调试

进入调试阶段后，需由高压柜处操作员和高频电源本体处人员共同完成。由专业人员把控制程序灌入控制器，设置相关参数，并对控制盘设置操作权限密码，以防止参数误动。高频电源本体处人员就地检查高频电源控制回路元器件、接线螺栓完好，然后通知高压柜处操作员，闭合QF3，开始调试检查IGBT是否有损坏；IGBT检查完毕后，升压。

图2 半导电应力管安装

图3 分支手套安装

3 安装调试常见问题及分析解决

3.1 常见问题

(1) IGBT模块损坏，控制波形输出异常。

(2) 温度显示为0，此时室温为16 ℃左右。

(3) 一次电流值低于PC段开关电流显示值。

(4) 安装中个别高频电源有绝缘油外渗迹象。

3.2 分析解决

该厂的高频电源因仓储条件限制，现场露天存放6个月，使内部4个IGBT和4个温度测点的信号转换器损坏。信号转换器损坏导致发现以下2种现象：

(1) 温度随高频电源输出功率的增大而降低；

(2) 温度显示与实际温度不符。

更换IGBT与温度测点信号转换器后，以上现象均恢复正常。针对一次电流显示值偏小的问题，调节一次电流校对旋钮，使之显示正确。而电流显示值不同是因波形畸变造成的，高频电源将标准正弦波整流后再逆变为PWM波形，波形中含有大量高次谐波，影响测量。通常，对于复杂波形的电流测量，采用真有效值；对于正弦波的测量，采用有效值。PC段开关电流显示，是对正弦波信号的测量，而高频电源内部检测的一次电流，是对非正弦波的测量，2者的测量方法不同，导致显示数值有差别。