淺析60萬火電機組二次線設(shè)計改進對策

孫文昊

摘 要：文章首先分析60萬火電機組二次線設(shè)計的干擾因素，進而針對存在的干擾因素提出完善的設(shè)計改進方案，以此提供安全的電力系統(tǒng)保證體系，實現(xiàn)機電設(shè)備裝置的安全運行。

關(guān)鍵詞：60萬機組；二次線；改進

2014年頒布的煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014～2020年）》（簡稱《行動計劃》）加劇了火電機組改造的速度，按照該行動要求，60萬千瓦機組將成為此次改造的重點，實現(xiàn)60萬火電機組二次線設(shè)計對推動節(jié)能環(huán)保具有重要的現(xiàn)實意義。由于火電機組的設(shè)計結(jié)構(gòu)比較復雜，因此二次線設(shè)計包含的內(nèi)容也比較多，例如雷擊就成為影響二次線重要的因素，因此文章立足于提高電廠經(jīng)濟性指標的立場，對60萬二次線設(shè)計改進存在的問題及對策進行詳細的闡述，以此推動節(jié)能環(huán)保目標。

1 影響60萬火電機組二次線設(shè)計的因素

結(jié)合實踐工作經(jīng)驗，參照相關(guān)的改進設(shè)計方案，影響60萬火電機組二次線設(shè)計效果的因素主要包括以下幾個方面：一是自然因素。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，自然因素對60萬火電機組二次線的干擾影響越來越小，但是我們不可否認自然因素的破壞性，例如雷電對二次線設(shè)計的影響就比較大。繼電保護器是二次線設(shè)計中的很重要的內(nèi)容，由于電廠內(nèi)的地網(wǎng)屬于高阻抗，但是如果避雷針等設(shè)備遭到雷擊的破壞之后，該設(shè)備就會失效，進而會導致繼電保護器失去效果，那么在發(fā)電廠的地網(wǎng)系統(tǒng)中，雷擊所造成的高頻電流會導致暫態(tài)電位升高。繼電保護裝置處于這種狀態(tài)下，其誤動作率會明顯上升，從而大大削弱裝置的穩(wěn)定性和靈敏性，影響到二次線設(shè)計；二是機電組外部二次線套管存在過熱的現(xiàn)象，在實際中通過紅外測溫儀器設(shè)備的測量，會發(fā)現(xiàn)發(fā)電機下端機殼外部存在發(fā)熱的現(xiàn)象，造成此種現(xiàn)象的因素比較多，因此需要全面的考慮與設(shè)計；三是輻射因素。由于發(fā)電廠內(nèi)部存在較多的輻射設(shè)備，進而容易產(chǎn)生一種“電弧閃絡”現(xiàn)象，而這種現(xiàn)象又會形成高頻電流等現(xiàn)象。發(fā)電廠母線附近受到這種高頻狀態(tài)的影響會產(chǎn)生強烈的磁場和電場，從而導致二次線以及二次回路設(shè)備出現(xiàn)異常，發(fā)電廠繼電保護裝置也會受到影響而不能正常運轉(zhuǎn)；四是電源因素。二次線設(shè)計會收到電源因素的影響，例如在二次線設(shè)計施工中可能會造成電源干擾問題，當電源受到干擾之后，直流電的恢復時間會縮短，這樣以來就會影響到電路的保護，從而影響到二次線設(shè)計工作的科學實施。

2 二次線設(shè)計施工中存在的安全隱患

二次線設(shè)計比較復雜，任何環(huán)節(jié)的錯誤都會影響到設(shè)計的效果與安全，因此基于安全管理的要求，60萬火電機組二次線設(shè)計施工容易存在以下安全隱患：一是電源短路。線路保護升級改造和更換中，在舊保護屏退出前，首先要斷掉保護裝置的直流110V電源、打印機及屏內(nèi)照明的220V交流電源，然后才能拆除電纜和相應的二次線，如直流電源斷不徹底就會造成電源短路、直流接地，從而危及運行設(shè)備安全；二是舊保護屏退出時震動危及運行屏柜。在舊保護屏退出時會因為各種原因而造成震動等問題，進而造成跳閘等故障。

3 二次線設(shè)計的改進措施

3.1 準確掌握二次設(shè)備的放置位置

二次線設(shè)計改進的基礎(chǔ)是掌握設(shè)備的存放位置，由于經(jīng)過一段時間的運營，60萬火電機組在進行二次線設(shè)計上會產(chǎn)生震動等導致失誤，因此在二次線設(shè)計時需要對設(shè)備的存放位置進行確定，例如在火電機組的配電室進行設(shè)備操作的話則需要將二次設(shè)備放在主控操作室內(nèi)，這樣就便于進行設(shè)備的維護于操作。此種設(shè)計模式在煤電企業(yè)中具有廣泛的基礎(chǔ)。

3.2 主控制室內(nèi)配電盤的合理設(shè)計

根據(jù)60萬火電機組二次線設(shè)計的要求，主控制室內(nèi)配電盤的設(shè)計主要包括：一是直列式布置設(shè)計，此種設(shè)計方式一般應用于小型的發(fā)電廠，尤其是在容量≤3200kVA的小型變電所此種設(shè)計方式更加實用，配電盤的數(shù)量控制在10到12塊；二是多組式布置設(shè)計。一般為兩組和三組式布置設(shè)計。兩組設(shè)計就是將配電設(shè)計在正面，例如1100kV以上的線路盤等，此種需要進行正面的設(shè)計，而直流盤則要布置在線路的背面。當然相對于我國應用比較廣泛的還是三組式布置設(shè)置。三組式布置設(shè)計比較適合于大型的發(fā)電廠，根據(jù)實踐調(diào)查，由于三組式布置比兩組式布置要多一個開口，因此三組式布置設(shè)計更加適應對電廠設(shè)備的檢查于維修等工作。

3.3 CT二次回路檢查的防范措施

在火電機組二次線設(shè)計中需要規(guī)避CT回路的問題，所以在線路升級改造的期間，設(shè)計人員要盡量降低該接線，采用舊電纜減少線路的折舊和接線問題；如圖1所示，在保護屏處，打開每一相電流端子的連片LP1，用萬用表測量LP1兩端的電阻Z，Z=Z1+Z2+Z3，其中：Z1為二次回路電纜電阻，Z2為保護裝置電阻，z3為CT電阻。如果電阻在10Q以下，則說明CT沒有開路，如果電阻值很大，就要考慮分析CT及其二次回路是否開路。

3.4 優(yōu)化6kV開關(guān)柜母線保護的設(shè)計

利用6kV開關(guān)柜的綜合自動化裝置內(nèi)部“快速母錢保護”功能（采用排除判斷原理構(gòu)成）較好地解決了這一問題，不需花錢增加新的母線保護裝置，只是用開關(guān)柜小母線將所有綜合自動化裝置“快速母線保護”功能接點聯(lián)通。如果是真實的母線故障，該“快速母線保護”功能將及時跳閘電源進線斷路器并避免開關(guān)柜“火燒連營”，同時還可將跳閘指令引至廠用電源快切裝置實現(xiàn)用電源備用自投投于故障母線的正確閉鎖。

4 結(jié)束語

通過系統(tǒng)的設(shè)計改進，通過對相關(guān)工程的實際觀察與經(jīng)濟費用的分析，60萬火電機組二次線設(shè)計改進取得了以下效果：一是大大提高了60萬火電機組設(shè)備控制水平，提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟效益與社會效益的發(fā)展；二是降低了能源消耗，實現(xiàn)了低碳發(fā)展，適應了我國經(jīng)濟新常態(tài)發(fā)展的要求。

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