提高燃气电厂电气设备绝缘可靠性的措施分析

提高燃气电厂电气设备绝缘可靠性的措施分析

刘鹏洋

中国能建•西北电力建设第一工程有限公司 陕西省渭南市 714000

摘要：电气设备是燃气电厂的核心设备，励磁碳刷室刷架、燃机SFC逆变、发电机、电动机等设备大多处于高强度的运行状态，故相关人员要不断提高设备绝缘的可靠性，通过建立稳定的运行体系，控制设备制造、使用、维护方面的问题，再给予精准、科学的管理，有利于提高燃气电厂电气的功能性。另外，相关人员要保障蒸汽联合循环供热机组的基础功能，从改造、监测两个方向进行优化。

关键词：燃气电厂；电气设备；绝缘可靠性；措施

一、绝缘预防性试验分类

（一）耐压试验

此测试是指向设备添加一些高于日常使用电压的电压，并在设备处于高压状态时对其进行测试。由于测试电压高，日常使用中的问题会扩大，这将有助于相关人员及时发现和分析风险部件。然而，这种方法会对电气设备造成相应的损坏，较高的电压会导致事故，特别是在检修绝缘已损坏的设备时，事故发生的概率会更大。因此，这种绝缘预防性试验通常可以在正常和安全条件下进行。这类测试通常具有准确的结果，是绝缘预防测试的核心方法。

（二）绝缘特性试验

本试验是指在确保电气设备不会因电气设备中通过低压而损坏电气设备的条件下进行的试验。与耐压试验相比，这种方法的优点是安全，不会造成重大事故。然而，使用这种方法得到的结果通常不准确，在安全电压范围内工作时无法显示设备的潜在问题，因此无法消除安全隐患。

二、提高燃气电厂电气设备绝缘可靠性的措施

（一）提高发电机励磁碳刷室刷架绝缘可靠性的方法

电厂长期工作中，励磁碳刷室刷架的功能可能会出现一定变化，特别是装备绝缘水平无法满足相关要求时，就会影响发电机区域的运行状态。但是，励磁碳刷室刷架难免会与外界空气接触，在通风口的作用下接触一定湿度的气体，就会导致碳刷室处于负压状态，影响空气压力的产生，限制了碳刷碳粉的排放。同时，在阴雨条件下，潮湿的水蒸气会集聚在碳刷室内部，此时室内的湿度较高，并且电气设备表面会附着一定灰尘，导致发电机转子、刷架的绝缘指标低于常规值(0.5MΩ)。为了提高励磁碳刷室刷架的绝缘水平，相关人员可事先确定碳刷风道末端的位置，在该位置加设自动窗片，当碳刷室电气设备处于正常运行状态时，自动窗片系统会自动打开，促使室内碳粉排出外界。另外，碳刷室会受到负压状态的影响，在窗片的重力作用下，要强化窗片的监控及管理，避免外界的粉尘、杂质、湿气进入室内。当自动窗片处理后满足绝缘要求，相关人员可结合电气设备的运行标准选择电动式窗叶、风压自动式窗叶组件，可消除传统窗叶不稳定所带来的安全隐患。

（二）电气设备接地引下线导通试验方法

在这一阶段，各发电厂采用了各种检测方法。一些电厂使用万用表测量电阻，一些电厂使用变压器提高电流作为电阻，一些发电厂使用蓄电池连接灯进行开关检查，一些电厂可以使用接地装置电阻测试仪检查相关电阻，因为设备与接地网之间的距离非常大。电力行业应当根据其相关标准DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》,其中该导则中第五条接地设备的电气完整性检测中对试验的方法及仪器都制定了相应要求，首先将与主接地网连接良好的设备接地引下线作为测量点，然后检测其他设备接地点与测量点之间的直流电阻。因此，设备可以配置相应的直流电流量和电阻。一般来说，如果直流电阻低于50m，则设备具有良好的接地装置标准。如果在200m到1m之间，设备没有良好的接地装置标准。增加电流的方法是因为准确测量商业通信中的最小电阻容易受到干扰信号的影响。由于使用了准确测量直流电阻的方法，并且判断是基于直流电阻的，因此传统的准确测量交流电阻的方法不符合要求。根据照明充电电池测量传导状态没有定量分析依据，因此不可能进行科学分析。对于使用接地装置电阻测试仪进行测量的方法，必须将目标设备传输至接地网和以接地装置为导电体的设备。如果设备与接地网之间的连接良好，则使用此方法后接地装置的电阻值为假。采用相同的测量方法和仪器设备，各发电厂的电气设备可以更好地控制接地网和设备接地线的连接状态。

（三）提高燃机SFC逆变和整流柜绝缘水平的方法

SFC逆变电源和燃气轮机整流柜也是维持电气设备正常运行的主要部件。因此，相关负责人应掌握燃气轮机SFC逆变器电源和整流柜的绝缘水平变化与环境破坏的关系，并根据柜内环境湿度指标值清除柜内电容器部件中的冷凝水。对于整个电气设备的绝缘水平，相关负责人应选择交流接触器连接接触面和加热器开关电源，并促进加热器的自动开闭。当整流柜端接时，风扇电路的触点断开，加热器端接；当整流柜端接时，应立即闭合触点。此时，加热器具有除湿作用，也可用作暖风机和加热器。暖风维护的加热器效果是普通加热器的5倍。总之，加热器汽轮机的绝缘效果不仅可以改善SFC逆变器电源和整流器面板的工作状态，还可以避免电力电容器等电力电子设备冷凝水的不利影响。同时，串联整流柜的离心风机控制电路也使整流离心风机处于良好的工作状态，确保整个设备的除湿性能和温度始终在相关要求范围内。

（四）关于SF6气体密度继电器校验问题

目前,大多数电厂所运用的SF6设备中的密度继电器都具有一个按期校验的问题。由于对该继电器进行校验的原理属于专用仪器的校验,其所运用的气体为SF6气体,这样才能清除温度造成的影响,所体现的是继电器密度的大小。若运用一般的校验压力来对设备进行校验时,由于其所运用的气体与空气的温度膨胀系数不同,校验时会受到温度的影响,无法将气体密度与继电器操作值间的关系加以有效地反映,会形成一定的误差。由于检验工作所具有的复杂性,因此目前大部分电厂所运用的密度继电器都未经过校验,一些电厂虽然经过了校验,但是其精确性无法得到保障。事实上,若该继电器的运行未产生异常状况,就不需要进行1次/年的校验,每3年校验1次,而且每次拆卸过程都将释放出少量的SF6气体,长期下去将对环境造成严重影响。当开展校验工作时,应当运用专用校验仪,其所运用的气体为SF6,若运用空气压力来开展校验工作,则必须对气体问题进行校正。另外,校验设备的单位应当具备相应的资质,否则无法保证结果的精确性,并且所开展的校验也不具备合法性。

三、结论

对于电力生产来说，由于所需电量逐渐增多，所以设备也在逐渐变大，这时其在运行时会产生的任何问题都有可能给人们带来极大的损失，所以设备的安全运行是现今备受重视的问题。该燃气电厂进行上述绝缘防护改造后,3类电气设备的绝缘水平有了极大提高,至今未发生电气设备绝缘故障。该电厂的电气设备绝缘防护实践成果不仅对电厂电气设备现场绝缘防护有很大的指导意义,而且对电气设备厂家和现场施工单位在电气设备现场绝缘处理也有一定的借鉴意义。后续将探讨解决其他因素对电气设备绝缘可靠性的影响。

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