对热控系统直流电源可靠性的分析与改进

对热控系统直流电源可靠性的分析与改进

孙瑞

大唐国际托克托发电有限责任公司 内蒙古呼和浩特市托克托县工业园区 010206

摘要：电力企业从行业长远发展目标方面详细分析，充分意识到自身职责与义务，要强化自身综合能力，才能为各领域提供高效率、高质量的供电服务，并创造较大的经济效益。而在内部发展阶段，还面临着热工保护系统故障问题，要把重心放在热工保护系统可靠性提升方面，既能解决故障问题，又能实现预期发展目标。对此，也帮助电力企业明确创新发展方向，在各项技术应用与影响下，充分突出热工保护系统可靠性提升的重要意义。

关键词：热控系统；直流电源可靠性；分析与改进

引言

当散热控制系统直流电源出现故障时，很容易导致机器断电，从而停止工作。在严重情况下，也可能直接导致机器损坏。在这种情况下，如果它不能正常运作，就会造成生命损失。除了控制系统本身故障外，控制电源本身也可能存在问题。控制系统的正常运行还关系到热量控制系统电源的稳定性和持续运行。温度控制系统通常配备多个电源，以确保系统正常运行。电源之间不得有连接电路，独立电源均匀分配电源任务，负责控制系统主控制站和主控制线分隔的多个副控制站的电源。为了防止电源被分割为多个路径，从而导致电压不稳定，变压器通常连接在电源和控制系统之间以稳定电压。当电源出现故障，且电压超过系统所能承受的最大值时，热量控制系统的安全装置将启动电源关闭处理。启动低压变压器不会影响系统的正常运行。

1电厂热工保护系统可靠性提升的特点

火力发电机组是发电厂重要设备之一，而热工保护系统是设备主要组成部分，其可靠性会影响到设备运行安全性、可靠性，以“辅助”角色存在，在火力发电机组运行阶段对其各项参数检测，一旦超出标准范畴，系统内的自动紧急联动功能会启动，有具体的措施进行保护，避免引发软化机组故障、设备故障等问题，降低电力企业的经济损失。近几年，随着发电厂的创新发展，在发电机组容量、参数等方面均提出不同要求，促使热电自动化技术水平不断提升，在电力工程中广泛应用，发挥着重要作用。同时，在应用过程中借助热工保护系统对发电机组运行情况实时监测，凸显热工保护系统功能性、优越性等特点，只有保证发电机组运行安全性，才能为发电厂创造巨大的经济效益。但是，也有部分发电厂只重视发电机组容量增大，却忽视热工保护系统可靠性提升，导致发电机组运行阶段的故障频率持续升高，整体效果不理想。对此问题解决，也充分说明了热工保护系统可靠性提升的必要性，依据热工保护系统与发电机组运行关系，保证基础条件充足才能为发电厂创新巨大的经济效益。同时，还能消除热上保护误动、拒动等失误提示，从而满足发电厂各项工作需求。

2现有热控电源直流供电方式

为确保供电回路的可靠性，目前多利用二极管单向导通的特性作为切换方式。例如：采用两个二极管（两路正极串联二极管）负极直连通，或采用四个二极管（两路的正负极都串有二极管）负极直连通，如图２所示。某厂１０００ＭＷ机组热控直流电源分配柜，其直流电源由双路直流电源供电，采用二极管耦合并联供电方式，其原理如图１所示。但其接线方式，违反了《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中的相关要求。

图１四个二极管回路图 ２热控电源热控侧采用二极管耦合原理

3热控系统直流电源供电现存问题

散热控制系统通常需要接触不同的直流电源，主控制系统和副控制系统的电源设计有细微的区别。电源柜继电器和主系统配备电源监控系统，而辅助系统不配备电源监控系统。电源关闭后，电源柜报警系统不能发出关闭报警。温度控制系统的电源只在发生事故时才记录用于维修，操作员在日常使用中不记录设备的管理方法、使用和维修习惯。出现问题时，维修人员只能依靠经验猜测问题原因，浪费大量时间热量控制系统的电源可以正常工作，以避免出现紧急情况，但这种理想状态几乎不可能实现，因此需要在出现紧急情况时迅速解决问题。热控系统工厂应对紧急情况的应急计划几乎总是要立即断电，虽然这种解决方案很快，但也会给企业带来一定的经济损失。

4热控直流电源配置改进方案

4.1改进方案

利用维修保养机会，结合生产现场的实际情况，用作为开关导入的大功率真空直流接触器替代双电源并网供电，同时补充大功率DC / DC开关电路 满足双插槽电源之间的隔离要求，避免直流系统发生接地故障时相互影响。

4.2电源变压器的设计

变压器是稳定供电的重要组成部分，其作用不仅是在电压不稳定的情况下稳定合理范围内的电压，而且减少高压带来的能量，使电磁电路脱离压力。大功率变压器是供电主电路最常用的变压器。由于电力变压器控制着电压的直接消耗，因此寿命不长。电源输入电压越高，变压器线圈数越多，等效电容器就越大。变压器磁芯材料分为几种类型，电源磁芯一般选用强度较高的生产材料，强度水平直接影响变压器的整体性能。电源变压器磁芯应满足以下三个特性:饱和强磁感应强度、损耗功率低和居里温度高。微晶合金材料是一种很好的原料选择。由于变压器铁芯在高压时放电，因此铁芯外部包裹的绝缘必须使用聚乙烯硅。

4.3加大热工保护设备维护力度，降低设备故障发生率

因热工保护系统运行阶段所面临的影响因素较多，其中就包括基础设备，为解决其故障问题，也需在设备管控与维护阶段引起重视，在条件运行情况下，建议发电厂能对热工保护设备维护加大力度，组建专业化、独立化的工作队伍，主要负责此项工作，并编制完善的维护方案与工作计划，在此阶段借助信息化技术能一边维护一边储存信息数据，为热工保护系统故障问题解决与可靠性提升提供科学依据。此外，综合探究热工保护理念与设备设计理念，保证维护工在设备生产阶段就引起厂家们的重视，经过不断的钻研与实践，能保证所设计出的热工保护设备性能较强，无论是技术技巧还是性能等越来越成熟。在热工保护设备应用阶段，监管部门积极参与，严格包括设备应用规范性，未经设计厂家允许，不能对其随意更改或者删除相关信息数据，通过对热工保护设备维护与管控，可对热工保护系统可靠性提升带来积极影响。

4.4汽机ETS控制柜直流电源的改进

为消除ETS触发继电器控制电路两个电源二极管并联并网供电的问题，经与国电智深入讨论后，用简单直流接触器切换电源模式，见图3。从图3可以看出，输入端:第一个交流电源连接到交流接触器线圈和常闭触点，第二个交流电源连接到交流接触器常闭触点-什么输出:直流接触器常开触点与常闭触点平行输出。正常工作当电源由第一个电源供应时，直流接触器线圈负责吸收电力，常开触点闭合，常闭触点断开，ETS触发继电器线圈回路电源由第一个电源供应。当第一个端口的电源丢失时，直流接触器恢复供电，第二个端口的电源通过直流接触器的常闭触点为ETS触发继电器线圈电路提供电源。当机组正常工作时，触发继电器线圈不带电，因此直流接触器在进行双向直流电源切换时不会影响设备的安全运行。同时，ASTM电磁阀电路采用220V双向直流电源独立供电模式。

图3ETS跳闸继电器电源单接触器切换供电原理

结束语

本文基于热控系统直流电源的现状重新设计了电源构造，并通过对比实验证明了设计电源的优越性。目前研究程度不够深，变压器的多线路设计不够完善，电源电压的控制应该匹配更优质的方案，希望在日后的研究中可以设计出电阻效率更高的电源变压器。

参考文献

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