火电厂DEH控制系统直流电源供电方式改造

2018-05-24李帅斌

商品与质量 2018年48期

李帅斌

新疆中泰化学阜康能源有限公司新疆昌吉 831100

1 DEH控制系统

对阜康热电厂现有DEH直流电源系统缺陷及安全隐患分析、研究，选择使用新的电源供电系统，使用新技术选择与供电方式的设计。对设计上的双电桥单输出改造为双回路双输出的冗余配置ATS的供电方式。我厂原供电方式为两路直流电通过电桥并联向DEH系统供电，电桥并联电源的方式存在较大的安全风险，当电桥击穿或损坏后会导致两路直流电直接并联或断路，导致汽轮机跳机事故，为避免因DEH直流电源问题引起跳机事故，因此设计为双路ATS装置供电系统，可有效提高DEH电源系统稳定性、可靠性[1]。

2 电源系统存在的问题

2.1 对电气专业的影响

DEH直流220V电源系统主要的一个问题是在应用中电气检修人员容易出现电气直流母线和直流母线合环的情况，同时电气装置出现报警情况，直接影响到供电系统的运行[2]。

2.2 对热工专业的影响

DEH直流220V电源系统长期合环运行，会直接影响系统设备的安全。如果DEH系统直流供电电源出现不足，会使得整个直流继电器出现不能运行的现象，如果机组出现异常现象，就不能实现紧急自动停机，从而埋下很多的安全隐患，引发多个问题[3]。

3 火电厂DEH控制系统直流电源供电方式改造

对阜康热电厂现有DEH直流电源系统缺陷及安全隐患分析、研究，选择使用新的电源供电系统，使用新技术选择与供电方式的设计。对设计上的双电桥单输出改造为双回路双输出的冗余配置ATS的供电方式。我厂原供电方式为两路直流电通过电桥并联向DEH系统供电，电桥并联电源的方式存在较大的安全风险，因主、副电源分别取自电气侧直流I母和直流II母，通过电桥并联运行的方式无法实现电气完全隔离，工作过程中会出现两路电源相互串回路现象（即正极是主电源，负极可能是辅电源），当系统绝缘不良或接地时，导致直流I、II母的绝缘在线监测装置均出现报警，无法判断实际上是那根母线接地，不利于对故障的快速分析和处理，降低了机组运行的安全系数。因此对设计上的双电桥单输出改造为双回路双输出的冗余配置ATS供电方式。

如何确保机组正常运行时，电源在切换过程中可以确保DEH直流电源不间断运行，要求ATS装置的切换时间必须达到毫秒级别，且两台切换装置必须互相冗余，任何状况下ATS装置电源切换都不能影响DEH系统及汽轮机的正常运行。通过以上分析将改变现有的电桥供电方式，增加两套毫秒级直流ATS装置，实现供电冗余配置，将输入两路直流电源分别并联到双路ATS装置上，再通过双路ATS装置各输出一路至DEH直流电源1和DEH直流电源1（详见附图）。改造完成后，在机组运行且并网状态下进行ATS装置电源切换试验，DEH控制设备可以正常工作，对机组运行无任何影响。

机组运行优化试验：汽轮机组的运行有两种方式：定压和滑压。当机组固定，滑动压力随负荷变化时，损失模式和大小不同。在恒压运行中，损失的变化主要体现在高调节阀的节流、调节级进汽和给水系统的节流、泵效率等方面，这些损失随着机组负荷的降低而增加。当滑压运行时，高调节阀节流阀和调节级部分的进汽损失相对较小，这是由于主汽压力随机组的负荷降低而减少的。虽然降低了机组的循环效率，但可以节省给水泵的轴功率。从而节约了给水泵汽轮机的蒸汽消耗量，这部分蒸汽在主汽轮机扩建工作中可以增加机组的发电量。因此，在部分负荷条件下，在恒压和滑压运行之间有更好的经济选择。

左图改造前，右图改造后

在机组运行过程中，电业人员反映，以这种供电方式向热力DEH系统供电的两条直流母线存在闭环现象。为了确认闭环现象是否真的是由DEH系统引起，DEH系统的两个空气开关断开，闭环现象消失。拆除继电器、电磁阀、中间电缆后，确认为DEH直流电源供电方式。这种用二极管隔离供电的方式，由于其工作特性，不能实现电源的完全隔离，导致两路供电出现电动闭合环现象。