火电厂抽凝机组蓄电池故障分析处理及预防措施

2018-10-27新疆石河子天富南热电有限公司石河子市832000

石河子科技 2018年4期

（新疆石河子天富南热电有限公司，石河子市，832000）刘静

1 蓄电池简介

蓄电池组作为我厂重要的应急电源，是保证人员和设备安全的最后一道防线。蓄电池配置阀控铅酸蓄电池组，至今已运行近12年。使用的蓄电池生产厂家：艾诺斯华达电源系统有限公司，其中#1、#2机组蓄电池容量1000Ah，每组由103块单体蓄电池组成，额定电压DC220V；网控室蓄电池容量400Ah，由103块单体蓄电池组成，额定电压DC220V。蓄电池在系统中的作用，如图1所示。

蓄电池在电力系统中处于源头，属于电源，而下面其他各项均属于用电负荷，需要蓄电池等电源供电。

图1 供电电源分级示意图

2 蓄电池存在的问题及产生的原因

通过对蓄电池进行每季度的定期检查，发现蓄电池组有近1/2蓄电池变形严重，极柱增高，蓄电池单体电压已降至0.652V，远远低于极限电压1.8V，蓄电池组现已基本无容量，初步确认蓄电池组寿命已到期，无法使用，需整组进行更换。上述问题的发生无疑给设备稳定及应急处置能力埋下了极大的隐患。

厂用电全部失去时，转机停运，机组跳闸全停，蓄电池供电，短时间后集控室所有监视画面“黑屏”，照明失去。在厂用电失去的情况下不能可靠的按要求时间提供保安用电，机组设备存在严重受损的危险，如转子超速、发电机氢气爆炸、轴承断油磨损、油系统着火、发电机轴端漏氢冒火等。因此需以最快的速度解决上述问题。

3 蓄电池处理方案

将蓄电池电源故障确认为重大事故隐患时，经过专业人员讨论和综合分析，确定了在未更换新蓄电池前的处理方案。

将蓄电池组退出运行，检测此时蓄电池的单体电压情况，并结合变形严重程度找出相对正常的蓄电池进行重新组合，安装于蓄电池组处开始进行容量核对试验，要求容量保证在70A输出电流，维持时间3小时，释放容量210Ah。根据整理后的蓄电池容量进行相应处理，如蓄电池容量满足要求，将蓄电池投入运行，及时调整供电运行方式，定出以下防范措施及处理预案。

由于运行方式改变，从供电和用电各方确定好运行方式，并且保证电源的可靠，定期进行检查，保证电源的可靠连续运行。

检修人员对蓄电池检修工作制定好检维修方案，并进行审批，符合标准规范，对设备参数及时跟踪记录，保证蓄电池单体电压和内阻情况正常。检修过程中，对变形严重和电压迅速降低的单体蓄电池，首先进行拆除。拆除过程做好记号，注意使用绝缘工器具进行作业，拆除设备轻拿轻放，统一放置。蓄电池组重新组合安装完成，经验收合格无误后，开始进行容量测试。蓄电池拆卸、组装、测量过程中，要求作业人员做好人员防护措施，至少两人进行，并全过程进行测温工作，对温度异常的蓄电池进行更换。

运行人员改变运行方式应按两票执行，严格执行工作票、操作票制度，以及安规规定的检修工作的执行程序的有关规定执行。运行专业操作将直流I、II段倒换为由#2机充电装置带，#2机充电装置单独保留供蓄电池充电使用。使用专用蓄电池放电仪，调整放电电流为70A，开始进行放电，放电过程中每半小时测量一次蓄电池单体电压，做好记录。要求总电压不低于185V，单体电压不低于1.8V为合格，观察放电时间，总放电时间控制在3h内，在1h内电池容量满足要求视为可以备用。

容量试验完成确定可以投运后，直流充电装置开始对蓄电池进行充电，充电过程中电气检修专业每半小时对蓄电池的单体电压和温度进行测量，如有异常立刻退出蓄电池运行。如均冲电完成转浮冲电正常，蓄电池运行稳定，则开始操作倒换运行方式。

4 蓄电池预防措施

蓄电池组运行最大电流250A，维持3h，估算直流最大负荷为265A，其中直流油泵140A，UPS负荷60A，事故照明负荷30A，其他负荷总电流35A，这样单组蓄电池组预计全厂黑启动过程中满足运行1h。

根据蓄电池组容量试验情况，目前允许对直流油泵、事故照明进行定期切换工作，试验中加强对蓄电池运行情况的跟踪，重点对电压、温度的测量，并做好记录。要求进入蓄电池室的人员做好防护和通风措施。如遇异常情况，立即停止被试验设备。在新蓄电池未安装投运前，暂停所属高、低压电动机的轮换和启动工作，尽最大努力保证机组内各系统稳定。如遇紧急情况需启动大容量备用设备或运行方式调整，需经上级批准，必要时进行减负荷操作，并加强厂内电网电压的监视和控制，及时升高厂用电压。在新蓄电池未安装投运前要求每两天对#1蓄电池组进行外观、测温、单体电压测量检查，要求进入蓄电池室的人员做好防护和通风措施。各专业相互配合，制定蓄电池退出运行异常情况的专项预案和应急处理方案。

蓄电池不能满足黑启动要求时，当蓄电池电压低于180V以下且迅速下降，将造成汽机直流油泵运行中过电流跳闸退出运行，直流电源的消失造成UPS无备用电源而停止运行，此时热控机柜全部失电，机组无法进行监视和控制，保护装置失电，此时运行各专业现场查看重要设备的重点部位情况，如汽轮机转速、震动、泄压情况，确认发电机是否与系统解列，锅炉灭火情况及泄压情况。经核实汽轮机抽气快关阀在直流电源消失后无法自动关闭，此时如遇抽气逆止阀关闭不严，将造成汽轮机超速，根据具体运行方式第一时间断开各供气气源，各专业执行手动关闭各阀门和机械断开馈线断路器，重点检查各安全门开启是否正常，必要时手动强制开启，其他检查措施根据黑启动预案条款执行。根据以上分析组织各专业进行详细分析，并制定专项预案措施。

执行油系统、抽汽系统定期工作时，专业负责人必须到场。详细做好操作、数据记录。每周日中班运行人员对油系统，抽汽系统所属设备全面检查一次，并做记录。上述系统的任何缺陷及时处理。

汽机运行人员对当前的运行方式、事故现象和处理组织学习：热控设备失电后设备状态反馈；当直流电源的消失且无备用电源时；所有热控设备失电；DCS无法控制和监视设备；气机侧和锅炉侧保护失去；盘前所有保护按钮失效；所有电动阀和调节阀会保持在失电前的状态；自动主汽门和高调门因EH油压消失自动关闭；三抽快关阀维持原状不会自动关闭；脉冲安全阀失电无法控制；磨机出口气动门维持原状不会自动关闭；磨机热风气动门失去气源自动关闭；磨机热风气动门失去气源维持原状。

5 做好厂用电失去的应急预案

厂用电失去由蓄电池组带直流母线运行，直流油泵、事故照明、应急照明负荷投入。为保证油系统安全运行，尽快依次切断事故照明、6KV、400V的直流屏、保护A、B屏（C屏保留）、常用快切屏、同期屏、励磁屏、远动屏、故障录波屏等负荷，如电压下降再依次断开热控电源、DEH电源、FSSS电源、ETS电源，最终保证机组直流润滑油泵（防止烧瓦）、氢密封油泵（防止漏氢）的正常运行，并快速恢复厂用电。厂用电恢复检查DCS、NCS、ECS操作系统正常，若有失电黑屏现象，人员到就地检查、操作。检查带电正常后依次给厂用电及线路送电。

厂用电失去的应急处理：①判断为厂用电失去。②手按盘前停机按钮，DCS启动直流油泵。③监视汽轮机转速。当自动主汽门未关闭，迅速到现场打闸。④立即退出工业抽汽，关闭高除高辅供汽联络门。退出自用汽水消耗，在真空异常下降时关闭除盐水至排汽装置的门。⑤汽轮机发出异常升速的响声，机头、中轴承箱、盘车处等有设备碰裂飞出，发电机轴端冒火、氢气爆炸。现场人员立即撤离到安全地方。⑥汽轮机转数不下降，迅速到就地手动关闭三段抽汽逆止门，关闭三抽供高除电动门，组织人员到就地关闭720、820供汽总门。⑦直流润滑油泵停运时，汽轮机转子短时间将停止。⑧油系统发生着火无法扑灭，立即手动开启事故放油门排油。⑨事故发生在天黑时，现场人员带手动筒、对讲机。⑩各类事故发生时，以人身安全为第一原则，现场人员根据设备情况决定处理措施。