封閉母線微正壓裝置的改進

駱桂英

(杭州華電半山發電有限公司,浙江 杭州 310015)

0 引言

隨著大型機組的投運,發電機離相封閉母線因具有使用方便、運行維護工作量小、鋼結構發熱少、安全可靠性高、不受環境影響等優點,得以廣泛應用。

由于離相封閉母線是相對密閉的,當外界溫度下降或負荷電流降低引起母線溫度下降時,封閉母線內氣壓將降低。這樣,相對密閉的離相封閉母線就會從一些泄漏點吸入空氣,帶入潮氣、灰塵等,給封閉母線的安全運行帶來隱患。

為防止外界灰塵、潮濕空氣等進入封閉母線內,封閉母線一般都配置了微正壓裝置。微正壓裝置向封閉母線內部提供純凈合格的壓縮空氣,并通過自動控制裝置調節壓力,使封閉母線外殼內的空氣壓力略高于外界大氣壓(一般為 300～2 500 Pa)而形成氣封,從而保證封閉母線的絕緣水平。但封閉母線微正壓裝置在實際運行中存在的一些問題,給機組的安全帶來一定的威脅,因此,原配的微正壓裝置迫切需要改進和完善。

1 微正壓裝置

杭州華電半山發電有限公司 S109FA機組的發電機出線采用三相離相式封閉母線,由發電機出口經發電機斷路器(GCB)至主變壓器低壓側(19 kV)套管,中途 T接至發電機壓變 VT2,VT4柜及高壓廠用變壓器高壓側套管。機組在運行情況下,封閉母線采用空氣微正壓,停機時采用熱風微正壓保養。封閉母線微正壓裝置采用的是無油空氣壓縮機:型號,WW-0.6/7;體積流量,0.6m3/min;排氣壓力,0.7MPa;轉速,860 r/min;配用電機功率,5.5 kW。微正壓裝置改造前示意圖如圖 1所示。

該微正壓裝置包括氣路系統和電控系統 2個部分。氣路系統(原理如圖 1所示)由控制機柜、空氣壓縮機、貯氣罐和壓縮空氣輸出管路等組成,其中空氣壓縮機、貯氣罐置于機柜外部,空氣壓縮機輸出的壓縮空氣通過貯氣罐分 2路輸出:一路接至機柜下部輸入氣口,經位于機柜內的空氣過濾器、干燥塔、減壓閥后進入封閉母線室;另一路經過空氣過濾器、加熱器的管路后進入封閉母線室。空氣壓縮機啟動后,自動對氣源進行過濾和干燥,通過調壓器減壓向母線供氣,維持母線內微正壓。

圖1 微正壓裝置改造前示意圖

為保證安全,當母線內壓力低于 300 Pa時,低壓控制開關接通,壓力指示燈指示低壓信號;當母線內壓力超過 2500Pa時,高壓控制開關接通,充氣指示燈指示高壓信號,空氣壓縮機自動停止設備運行時;貯氣罐氣壓低于 0.4MPa時空氣壓縮機啟動,高于 0.7MPa時空氣壓縮機停止。電控系統主要用來控制空氣壓縮機的啟動、停止。微正壓裝置對氣源的要求是:氣源的溫度低于 50℃,氣源的露點溫度低于 -40℃(常壓),含塵直徑小于 0.05μm,含油量低于 0.0015%,氣源壓力 0.4～0.7MPa。

2 存在的問題

3臺燃機的微正壓裝置自投運以來,存在較多問題。

(1)由于封閉母線存在微漏情況,空氣壓縮機啟動頻繁,無法保壓,多次造成空氣壓縮機熱保護動作,且#1機微正壓裝置空氣壓縮機電機燒毀。

(2)空氣壓縮機的疏水設計不夠合理(需要人工疏水),疏水得不到及時排放,易使水分進入封閉母線。

(3)貯氣罐內生銹,銹水進入微正裝置機柜內使空氣濾網堵塞、失效,干燥塔效率下降。

因此,3臺發電機的封閉母線微正壓裝置已不能提供符合要求的壓縮空氣,不利于封閉母線的安全運行,迫切需要改進。

3 改進措施

改進的思路是:用機組已有的儀用空氣(氣源質量符合微正壓裝置的要求)作為微正壓裝置的氣源,改造后的微正壓裝置如圖 2所示。

圖2 微正壓裝置改造后示意圖

在圖 2所示的裝置中,為了提供安全可靠的壓縮空氣,用 ?16mm的無縫不銹鋼管將儀用壓縮空氣經不銹鋼手動閥接入原空氣壓縮機出口,再按原管路分 2路接入封閉母線室;考慮到儀用空氣系統運行中會含一定的油煙氣,在進氣回路上增加兩級油水過濾器,減少含油、含水量。

在引入儀用空氣后,停用空氣壓縮機、貯氣罐等設備,電控系統中取消壓力高(低)控制空氣壓縮機停止和啟動回路,備用空氣壓縮機僅在特殊情況下使用。

為便于今后接入空氣壓縮機,在新管路接入時保留了與空氣壓縮機的接口,接口通過 1個不銹鋼手動閥門與活接相連;為防止今后空氣壓縮機因失控連續工作而導致壓力遠遠超過規定值,在新接入的管路中加入 1個安全閥,在壓力超過規定值時可以通過排氣來保護設備。安全閥可采用原空氣壓縮機出口的安全閥,整定值與原來一致。進氣入口電磁閥采用壓力高(低)控制回路,可根據封閉母線室的壓力定值(夏天為 0.5～1.5kPa,冬天為 0.5～2.5kPa)自動開啟和關閉。儀用壓縮空氣母管處引出管路為便于今后檢修操作加裝手動隔離閥。

4 結束語

微正壓裝置通過改進后,簡化了系統,減少了維護量,提高了設備穩定運行的能力,可靠性得到了提高。因此,建議同類型微正壓裝置在有條件的情況下參考改進。