水电厂直流系统运用

水电厂直流系统运用

陈颖

贵州中水能源股份有限公司遵义分公司 贵州遵义 563000

【摘要】本文主要阐述水电厂直流系统中充电机、蓄电池、绝缘检测装置的工作原理及趋势,剖析了直流系统中对元器件的要求,对事故处理的原则与顺序进行了分析,旨在提高处理效率,缩小事故范围,确保水电厂安全运行。

【关键词】水电厂;直流系统;充电机;蓄电池;故障处理

水电厂直流系统供电负载是微机发变组保护装置、线路保护及振荡解列装置、同期装置、水轮机电调装置、机组黑启动时启励电源、事故照明、厂用保护装置、LCU设备。所以,直流系统的稳定运行对水电厂安全生产十分重要。

1充电设备

充电设备是直流系统中最为关键的设备,它的技术指标高低对直流系统的稳定性起着至关重要的作用。选用的是智能高频开关电力操作电源系统,模块化结构,一套直流电源有5个模块并联而成,模块间设有均流功能。如果其中一个模块故障时,该模块自动退出运行不会影响其它模块的正常工作,其输出电流由其它模块分担,故障模块可以在运行中拔出维修,维

护方便。直流系统充电机的输出电流,应能承担正常运行时直流系统的负载电流和蓄电池的自放电电流,确保发电厂辅助设备可靠运行。

2蓄电池

发电厂常用的蓄电池,主要有酸性的和碱性的两大类。水电厂一般应用阀控型铅酸蓄电池,该蓄电池的电解液有胶体与液体两种,液体的一般吸附在极板间由超细玻璃纤维制成的隔膜中,吸附比约为90%。阀控型蓄电池存储电解液的缸体是密封的,在缸体上装有一个安全排气阀,内部气体压力超过规定值时,阀门自动排气,直到压力恢复正常自动关闭。无论电池立放或卧放,电解液都不会溢出。不需要添加电解液,维护工作量小;电池没有酸气溢出,所以对环境污染很小,不需要专门的电池室。

3绝缘监测及信号报警试验

直流系统的正常与否,直接影响到发电厂继电保护及自动化设备的运行,可以说,直流系统如果发生故障不能提供正常的直流电压,整个发电厂都将被迫停运。所以提高直流系统的可靠性,加强对直流系统的监视,及时发现异常并予以消除非常重要。

装置应符合以下要求:(l)直流电源装置在空载运行时,其额定电压为220v的系统,用25kn电阻;额定电压为110v的系统,用7kn电阻;额定电压为48v的系统,用1.7kn电阻。分别使直流母线正极或负极接地,应正确发出声光报警。(2)直流母线电压低于或高于整定值时,应发出低压信号及声光报警。(3)充电装置的输出电流为额定电流的105%一110%时,应具有限流保护功能。(4)装有微机型绝缘监测装置的直流电源系统,应能监测和显示其支路的绝缘状态,各支路发生接地时,应能正确显示和报警。

4微机型绝缘检测装置

采用微机型绝缘检测装置,可以监测全直流系统对地绝缘状况,判断出接地极性,还能检测出具体发生接地的直流馈线。装置内部有一低频电压信号发生器,该信号发生器产生的低频电压加在直流母线与地之间。直流系统中某一馈线回路出现接地故障时,该馈线上将流过一低频电流信号。该低频电流信号经辅助电流互感器传递给检测仪,经计算判断出接地馈线及接地电阻的大小。也有采用霍尔传感器来代替辅助电流互感器的,当支路没有接地时,正极流进与负极流出电流相等,霍尔传感器检测不到电流,而支路绝缘降低或接地时,一部分电流经地网流回电源,正极电流与负极电流不等,霍尔传感器检测到相应的电流,电流达到一定数值时,装置报警并指示支路名称或编号。

5事故处理预案

直流系统的负载分布面广,所带设备重要,对出现的故障应迅速消除,防止事故的扩大,应制定完善的直流系统故障和事故处理预案,使损失降到最小,提高经济效益。预案原则:(l)直流22ov系统两极对地电压绝对值差超过40V或绝缘降到25kn以下,48v直流系统任一极对地电压有明显变化时,应视为直流系统接地。(2)直流系统接地后,应立即查明原因,并尽

快消除。(3)使用拉路法查找直流接地时,至少应由两人进行,断开直流时间不得超过35。(4)推拉检查应先推拉容易接地的回路。(5)蓄电池组熔断器熔断后,应立即检查处理,并采取相应措施,防止直流母线失电。(6)直流储能装置电容器击穿或容量不足时,必须及时进行更换。(7)当直流充电装置内部故障跳闸时,应及时启动备用充电装置代替故障充电装置运行,并及时调整好运行参数。(8)直流电源系统设备发生短路、交流或直流失压时,应迅速查明原因,消除故障,投人备用设备或采取其他措施尽快恢复直流系统正常运行。(9)蓄电池组发生爆炸、开路时,应迅速将蓄电池总熔断器或空气断路器断开，投人备用设备或采取其他措施及时消除故障,恢复正常运行方式。其它：必须首先对电压的直流系统，确定故障点在总线上的“+”或“-”；第二，配备两套以上的直流电源系统，直流总线连接后运行水电站在同一时间。接地应制定与负载直流电源设备，另一套直流电源系统，为了确定地面电源或负载。如果电源侧接地负载他们暂时将电力传输到另一组设备成本。如果负荷端接地仍涌入负载直流装置的电源，以减少接地故障的影响。最后要选择切保护和操作的直流时要得到调度部门的支持，同时做好事故的预想，进行统一指挥处理。同时，在接地点找到后，要让检修人员快速处理。

6直流系统元器件要求

为保证直流系统的安全稳定运行,元器件要符合下列要求:(l)元器件均应有产品合格证或证明质量合格的文件。(2)直流回路中严禁使用交流空气断路器,性能必须满足开断直流回路短路电流和动作选择性的要求。(3)导线、导线颜色、指示灯、按钮、行线槽、涂漆等均应符合国家或行业现行有关标准的规定。(4)直流电源系统设备使用的指针式测量表计,其量程应满足测量要求。(5)直流空气断路器、熔断器应满足动作选择性的要求。(6)直流电源系统中禁止同一条支路中熔断器与空气断路器混用,防止在回路故障时失去动作选择性。(7)蓄电池组、交流进线、整流装置直流输出等重要位置的熔断器、断路器应装有辅助报警触点。(8)馈线开关应并接在直流汇流母线上,以便于维护、更换。(9)同类元器件的接插件应具有通用性和互换性,应接触可靠、插拔方便。(10)柜内母线、引线应采取硅橡胶热缩或其他防止短路的绝缘防护措施。

7结语

综上所述,研究水电厂直流系统应用,可以完整分析直流系统充电装置功能,完善绝缘监测及信号报警试验装置,正确指导事故处理,确保直流系统的安全稳定运行。

【参考文献】

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