淺析60萬火電機組二次線設計改進對策

孫文昊

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

關鍵詞：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。由于火電機組的設計結構比較復雜，因此二次線設計包含的內(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計的因素

結合實踐工作經(jīng)驗，參照相關的改進設計方案，影響60萬火電機組二次線設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計的影響就比較大。繼電保護器是二次線設計中的很重要的內(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備遭到雷擊的破壞之后，該設備就會失效，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計；三是輻射因素。由于發(fā)電廠內(nèi)部存在較多的輻射設備，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；四是電源因素。二次線設計會收到電源因素的影響，例如在二次線設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計工作的科學實施。

2 二次線設計施工中存在的安全隱患

二次線設計比較復雜，任何環(huán)節(jié)的錯誤都會影響到設計的效果與安全，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 二次線設計的改進措施

3.1 準確掌握二次設備的放置位置

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

3.2 主控制室內(nèi)配電盤的合理設計

根據(jù)60萬火電機組二次線設計的要求，主控制室內(nèi)配電盤的設計主要包括：一是直列式布置設計，此種設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；二是多組式布置設計。一般為兩組和三組式布置設計。兩組設計就是將配電設計在正面，例如1100kV以上的線路盤等，此種需要進行正面的設計，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置。三組式布置設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，因此三組式布置設計更加適應對電廠設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開關柜母線保護的設計

利用6kV開關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 結束語

通過系統(tǒng)的設計改進，通過對相關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計改進取得了以下效果：一是大大提高了60萬火電機組設備控制水平，提高了設備運行的穩(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。

參考文獻

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