火電廠抽凝機(jī)組蓄電池故障分析處理及預(yù)防措施

（新疆石河子天富南熱電有限公司，石河子市，832000） 劉 靜

1 蓄電池簡(jiǎn)介

蓄電池組作為我廠重要的應(yīng)急電源，是保證人員和設(shè)備安全的最后一道防線。蓄電池配置閥控鉛酸蓄電池組，至今已運(yùn)行近12年。使用的蓄電池生產(chǎn)廠家：艾諾斯華達(dá)電源系統(tǒng)有限公司，其中#1、#2機(jī)組蓄電池容量1000Ah，每組由103塊單體蓄電池組成，額定電壓DC220V；網(wǎng)控室蓄電池容量400Ah，由103塊單體蓄電池組成，額定電壓DC220V。蓄電池在系統(tǒng)中的作用，如圖1所示。

蓄電池在電力系統(tǒng)中處于源頭，屬于電源，而下面其他各項(xiàng)均屬于用電負(fù)荷，需要蓄電池等電源供電。

圖1 供電電源分級(jí)示意圖

2 蓄電池存在的問(wèn)題及產(chǎn)生的原因

通過(guò)對(duì)蓄電池進(jìn)行每季度的定期檢查，發(fā)現(xiàn)蓄電池組有近1/2蓄電池變形嚴(yán)重，極柱增高，蓄電池單體電壓已降至0.652V，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于極限電壓1.8V，蓄電池組現(xiàn)已基本無(wú)容量，初步確認(rèn)蓄電池組壽命已到期，無(wú)法使用，需整組進(jìn)行更換。上述問(wèn)題的發(fā)生無(wú)疑給設(shè)備穩(wěn)定及應(yīng)急處置能力埋下了極大的隱患。

廠用電全部失去時(shí)，轉(zhuǎn)機(jī)停運(yùn)，機(jī)組跳閘全停，蓄電池供電，短時(shí)間后集控室所有監(jiān)視畫(huà)面“黑屏”，照明失去。在廠用電失去的情況下不能可靠的按要求時(shí)間提供保安用電，機(jī)組設(shè)備存在嚴(yán)重受損的危險(xiǎn)，如轉(zhuǎn)子超速、發(fā)電機(jī)氫氣爆炸、軸承斷油磨損、油系統(tǒng)著火、發(fā)電機(jī)軸端漏氫冒火等。因此需以最快的速度解決上述問(wèn)題。

3 蓄電池處理方案

將蓄電池電源故障確認(rèn)為重大事故隱患時(shí)，經(jīng)過(guò)專業(yè)人員討論和綜合分析，確定了在未更換新蓄電池前的處理方案。

將蓄電池組退出運(yùn)行，檢測(cè)此時(shí)蓄電池的單體電壓情況，并結(jié)合變形嚴(yán)重程度找出相對(duì)正常的蓄電池進(jìn)行重新組合，安裝于蓄電池組處開(kāi)始進(jìn)行容量核對(duì)試驗(yàn)，要求容量保證在70A輸出電流，維持時(shí)間3小時(shí)，釋放容量210Ah。根據(jù)整理后的蓄電池容量進(jìn)行相應(yīng)處理，如蓄電池容量滿足要求，將蓄電池投入運(yùn)行，及時(shí)調(diào)整供電運(yùn)行方式，定出以下防范措施及處理預(yù)案。

由于運(yùn)行方式改變，從供電和用電各方確定好運(yùn)行方式，并且保證電源的可靠，定期進(jìn)行檢查，保證電源的可靠連續(xù)運(yùn)行。

檢修人員對(duì)蓄電池檢修工作制定好檢維修方案，并進(jìn)行審批，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)設(shè)備參數(shù)及時(shí)跟蹤記錄，保證蓄電池單體電壓和內(nèi)阻情況正常。檢修過(guò)程中，對(duì)變形嚴(yán)重和電壓迅速降低的單體蓄電池，首先進(jìn)行拆除。拆除過(guò)程做好記號(hào)，注意使用絕緣工器具進(jìn)行作業(yè)，拆除設(shè)備輕拿輕放，統(tǒng)一放置。蓄電池組重新組合安裝完成，經(jīng)驗(yàn)收合格無(wú)誤后，開(kāi)始進(jìn)行容量測(cè)試。蓄電池拆卸、組裝、測(cè)量過(guò)程中，要求作業(yè)人員做好人員防護(hù)措施，至少兩人進(jìn)行，并全過(guò)程進(jìn)行測(cè)溫工作，對(duì)溫度異常的蓄電池進(jìn)行更換。

運(yùn)行人員改變運(yùn)行方式應(yīng)按兩票執(zhí)行，嚴(yán)格執(zhí)行工作票、操作票制度，以及安規(guī)規(guī)定的檢修工作的執(zhí)行程序的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。運(yùn)行專業(yè)操作將直流I、II段倒換為由#2機(jī)充電裝置帶，#2機(jī)充電裝置單獨(dú)保留供蓄電池充電使用。使用專用蓄電池放電儀，調(diào)整放電電流為70A，開(kāi)始進(jìn)行放電，放電過(guò)程中每半小時(shí)測(cè)量一次蓄電池單體電壓，做好記錄。要求總電壓不低于185V，單體電壓不低于1.8V為合格，觀察放電時(shí)間，總放電時(shí)間控制在3h內(nèi)，在1h內(nèi)電池容量滿足要求視為可以備用。

容量試驗(yàn)完成確定可以投運(yùn)后，直流充電裝置開(kāi)始對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，充電過(guò)程中電氣檢修專業(yè)每半小時(shí)對(duì)蓄電池的單體電壓和溫度進(jìn)行測(cè)量，如有異常立刻退出蓄電池運(yùn)行。如均沖電完成轉(zhuǎn)浮沖電正常，蓄電池運(yùn)行穩(wěn)定，則開(kāi)始操作倒換運(yùn)行方式。

4 蓄電池預(yù)防措施

蓄電池組運(yùn)行最大電流250A，維持3h，估算直流最大負(fù)荷為265A，其中直流油泵140A，UPS負(fù)荷60A，事故照明負(fù)荷30A，其他負(fù)荷總電流35A，這樣單組蓄電池組預(yù)計(jì)全廠黑啟動(dòng)過(guò)程中滿足運(yùn)行1h。

根據(jù)蓄電池組容量試驗(yàn)情況，目前允許對(duì)直流油泵、事故照明進(jìn)行定期切換工作，試驗(yàn)中加強(qiáng)對(duì)蓄電池運(yùn)行情況的跟蹤，重點(diǎn)對(duì)電壓、溫度的測(cè)量，并做好記錄。要求進(jìn)入蓄電池室的人員做好防護(hù)和通風(fēng)措施。如遇異常情況，立即停止被試驗(yàn)設(shè)備。在新蓄電池未安裝投運(yùn)前，暫停所屬高、低壓電動(dòng)機(jī)的輪換和啟動(dòng)工作，盡最大努力保證機(jī)組內(nèi)各系統(tǒng)穩(wěn)定。如遇緊急情況需啟動(dòng)大容量備用設(shè)備或運(yùn)行方式調(diào)整，需經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)，必要時(shí)進(jìn)行減負(fù)荷操作，并加強(qiáng)廠內(nèi)電網(wǎng)電壓的監(jiān)視和控制，及時(shí)升高廠用電壓。在新蓄電池未安裝投運(yùn)前要求每?jī)商鞂?duì)#1蓄電池組進(jìn)行外觀、測(cè)溫、單體電壓測(cè)量檢查，要求進(jìn)入蓄電池室的人員做好防護(hù)和通風(fēng)措施。各專業(yè)相互配合，制定蓄電池退出運(yùn)行異常情況的專項(xiàng)預(yù)案和應(yīng)急處理方案。

蓄電池不能滿足黑啟動(dòng)要求時(shí)，當(dāng)蓄電池電壓低于180V以下且迅速下降，將造成汽機(jī)直流油泵運(yùn)行中過(guò)電流跳閘退出運(yùn)行，直流電源的消失造成UPS無(wú)備用電源而停止運(yùn)行，此時(shí)熱控機(jī)柜全部失電，機(jī)組無(wú)法進(jìn)行監(jiān)視和控制，保護(hù)裝置失電，此時(shí)運(yùn)行各專業(yè)現(xiàn)場(chǎng)查看重要設(shè)備的重點(diǎn)部位情況，如汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、震動(dòng)、泄壓情況，確認(rèn)發(fā)電機(jī)是否與系統(tǒng)解列，鍋爐滅火情況及泄壓情況。經(jīng)核實(shí)汽輪機(jī)抽氣快關(guān)閥在直流電源消失后無(wú)法自動(dòng)關(guān)閉，此時(shí)如遇抽氣逆止閥關(guān)閉不嚴(yán)，將造成汽輪機(jī)超速，根據(jù)具體運(yùn)行方式第一時(shí)間斷開(kāi)各供氣氣源，各專業(yè)執(zhí)行手動(dòng)關(guān)閉各閥門(mén)和機(jī)械斷開(kāi)饋線斷路器，重點(diǎn)檢查各安全門(mén)開(kāi)啟是否正常，必要時(shí)手動(dòng)強(qiáng)制開(kāi)啟，其他檢查措施根據(jù)黑啟動(dòng)預(yù)案條款執(zhí)行。根據(jù)以上分析組織各專業(yè)進(jìn)行詳細(xì)分析，并制定專項(xiàng)預(yù)案措施。

執(zhí)行油系統(tǒng)、抽汽系統(tǒng)定期工作時(shí)，專業(yè)負(fù)責(zé)人必須到場(chǎng)。詳細(xì)做好操作、數(shù)據(jù)記錄。每周日中班運(yùn)行人員對(duì)油系統(tǒng)，抽汽系統(tǒng)所屬設(shè)備全面檢查一次，并做記錄。上述系統(tǒng)的任何缺陷及時(shí)處理。

汽機(jī)運(yùn)行人員對(duì)當(dāng)前的運(yùn)行方式、事故現(xiàn)象和處理組織學(xué)習(xí)：熱控設(shè)備失電后設(shè)備狀態(tài)反饋；當(dāng)直流電源的消失且無(wú)備用電源時(shí)；所有熱控設(shè)備失電；DCS無(wú)法控制和監(jiān)視設(shè)備；氣機(jī)側(cè)和鍋爐側(cè)保護(hù)失去；盤(pán)前所有保護(hù)按鈕失效；所有電動(dòng)閥和調(diào)節(jié)閥會(huì)保持在失電前的狀態(tài)；自動(dòng)主汽門(mén)和高調(diào)門(mén)因EH油壓消失自動(dòng)關(guān)閉；三抽快關(guān)閥維持原狀不會(huì)自動(dòng)關(guān)閉；脈沖安全閥失電無(wú)法控制；磨機(jī)出口氣動(dòng)門(mén)維持原狀不會(huì)自動(dòng)關(guān)閉；磨機(jī)熱風(fēng)氣動(dòng)門(mén)失去氣源自動(dòng)關(guān)閉；磨機(jī)熱風(fēng)氣動(dòng)門(mén)失去氣源維持原狀。

5 做好廠用電失去的應(yīng)急預(yù)案

廠用電失去由蓄電池組帶直流母線運(yùn)行，直流油泵、事故照明、應(yīng)急照明負(fù)荷投入。為保證油系統(tǒng)安全運(yùn)行，盡快依次切斷事故照明、6KV、400V的直流屏、保護(hù)A、B屏（C屏保留）、常用快切屏、同期屏、勵(lì)磁屏、遠(yuǎn)動(dòng)屏、故障錄波屏等負(fù)荷，如電壓下降再依次斷開(kāi)熱控電源、DEH電源、FSSS電源、ETS電源，最終保證機(jī)組直流潤(rùn)滑油泵（防止燒瓦）、氫密封油泵（防止漏氫）的正常運(yùn)行，并快速恢復(fù)廠用電。廠用電恢復(fù)檢查DCS、NCS、ECS操作系統(tǒng)正常，若有失電黑屏現(xiàn)象，人員到就地檢查、操作。檢查帶電正常后依次給廠用電及線路送電。

廠用電失去的應(yīng)急處理：①判斷為廠用電失去。②手按盤(pán)前停機(jī)按鈕，DCS啟動(dòng)直流油泵。③監(jiān)視汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)自動(dòng)主汽門(mén)未關(guān)閉，迅速到現(xiàn)場(chǎng)打閘。④立即退出工業(yè)抽汽，關(guān)閉高除高輔供汽聯(lián)絡(luò)門(mén)。退出自用汽水消耗，在真空異常下降時(shí)關(guān)閉除鹽水至排汽裝置的門(mén)。⑤汽輪機(jī)發(fā)出異常升速的響聲，機(jī)頭、中軸承箱、盤(pán)車(chē)處等有設(shè)備碰裂飛出，發(fā)電機(jī)軸端冒火、氫氣爆炸。現(xiàn)場(chǎng)人員立即撤離到安全地方。⑥汽輪機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)不下降，迅速到就地手動(dòng)關(guān)閉三段抽汽逆止門(mén)，關(guān)閉三抽供高除電動(dòng)門(mén)，組織人員到就地關(guān)閉720、820供汽總門(mén)。⑦直流潤(rùn)滑油泵停運(yùn)時(shí)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子短時(shí)間將停止。⑧油系統(tǒng)發(fā)生著火無(wú)法撲滅，立即手動(dòng)開(kāi)啟事故放油門(mén)排油。⑨事故發(fā)生在天黑時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員帶手動(dòng)筒、對(duì)講機(jī)。⑩各類事故發(fā)生時(shí)，以人身安全為第一原則，現(xiàn)場(chǎng)人員根據(jù)設(shè)備情況決定處理措施。

6 結(jié)束語(yǔ)

為了排除蓄電池重大事故隱患，不僅在前期做好定期檢查工作，在檢修過(guò)程中，不僅制定檢維修方案，保證電源可靠，在試驗(yàn)過(guò)程中，確保各指標(biāo)參數(shù)符合規(guī)定，同時(shí)區(qū)分好運(yùn)行設(shè)備和檢修設(shè)備，保證運(yùn)行設(shè)備的安全，制定好應(yīng)急處置預(yù)案措施，并進(jìn)行演練。