我廠直流系統優化改進方案探討

馬傳江 劉長麗

摘 要：在電廠安全生產中，直流系統為電廠各開關分合閘及二次回路中的儀器、儀表、繼電保護和故障照明提供電源，是當代電力系統控制、保護的基礎。針對我廠機組多，一二三期及升壓站分散特點，設計通過電纜將110kV直流系統、網控三期直流系統、網控直流系統、一期直流系統、二期直流系統聯絡起來，形成“手拉手”互為備用，確保我廠直流系統的供電可靠。

關鍵詞：電廠；直流；分散；聯絡

1 一期直流系統簡介

#1、#2機220V直流系統蓄電池采用GFM-1500型免維護閥控式密封鉛酸蓄電池，其額定容量1500Ah，每組蓄電池由104只蓄電池串聯而成（#1雙登，#2湯淺）。每臺機配置一套高頻開關電源裝置，由12只NF20A230H整流模塊組成，一方面給蓄電池充電，另一方面為常規負荷供電，每套高頻開關充電裝置分別由兩路380V交流電源供電，可互為備用。#1、#2機直流系統均采用單母線接線方式，#1、#2機直流系統有聯絡刀閘。

2 網控直流系統簡介

網控直流系統分為一、二期直流系統，三期直流系統，110kV直流系統3部分。網控一、二期直流電源取自#1機直流系統和#2機直流系統各一路，正常一路工作一路備用相互閉鎖。網控三期直流系統采用單母線分段接線，每段母線各接一組1000Ah蓄電池，兩段直流母線各由一套120A高頻開關整流模塊裝置（每套裝置由6只20A高頻開關電源模塊組成）供電，每套高頻開關充電裝置分別由兩路380V交流電源供電，可互為備用。110kV變電站直流系統采用單母線接線，母線上接有一組200Ah蓄電池，由4只20A高頻開關電源模塊組成供電，該裝置交流電源采用雙路供電，可互為備用。

3 機組水冷壁泄漏導致問題的出現

2017年12月3日，#2爐水冷壁泄露，水蒸汽進入一期400V配電室、直流配電室。16：55，造成#1機直流充電裝置、#2機直流充電裝置的電源跳閘，9只整流模塊短路燒毀，#1機蓄電池電壓降至214V，#2機蓄電池電壓下降至213V，此時無法保證一期及網控直流供電，給機組帶來停機風險，同時威脅220kV電網供電！

此事件暴露出我廠一期直流系統供電可靠性薄弱。面對突發事件，為了保證機組及電網運行，暫時提出如下改進方案：通過#3機直流屏引接一路臨時電纜供至#1機直流屏，合上#1、#2直流聯絡，保證暫時供電。

4 增加直流供電可靠，解決問題設計改進方案

①將一期直流母線室、400V配電室通風濾網封閉處理，杜絕煤粉、灰塵、水蒸汽進入；②在直流母線室與400V配電室之間裝隔離門，在直流母線室裝設空調一臺，保持直流室溫度適宜；③保留#3機直流屏引接的一路供至#1機直流屏臨時電纜為常設電纜；④將網控直流系統的一路電源從#2機直流系統改為從網控三期直流屏來，保留一路#1機直流系統來電源；⑤從網控三期直流屏引接一路電纜至110kV直流屏，在110kV蓄電池充放電過程中起到保障作用。

改進方案如后圖虛線所示，通過電纜將110kV直流系統、網控三期直流系統、網控直流系統、一期直流系統、二期直流系統聯絡起來，形成“手拉手”互為備用。

5 改造后運行成果

改造后連續3個月運行中，網控三期直流屏控制Ⅰ、Ⅱ母線聯絡刀閘和進線開關更換時，我們采取了合上網控直流屏控制Ⅱ母線和網控三期直流屏控制Ⅱ母線聯絡刀閘的方法給三期網控直流屏控制Ⅱ母線供電。試驗達到了預期效果，且經過3天改造時間驗證供電平穩，各部無發熱、電壓過低現象發生。

這是穩定運行時實驗效果，在事故時更能體現這種改造價值，假如再發生一次#2爐組事件，我們可以快速恢復一期直流系統供電。其他諸如網控或者110kV直流系統失電，我們都能馬上恢復直流系統供電。對我廠直流系統的優化改造其經濟價值無法直接計算，但是這種隱形的價值將對我廠電力安全生起到至關重要的作用。

參考文獻：

[1]李國棟，皮俊波，王震，等.三峽近區電網交直流系統故障案例分析[J].電網技術，2012.

[2]劉天琪，邱曉燕.電力系統分析理論[M].北京：科學出版社，2005.