摘要：电除尘系统是燃煤发电厂非常重要的辅机设备，除尘器的运行状况直接关系到发电厂的粉尘排放，同时也给脱硫设备的正常运行提供了前提条件。本文以1000MW超超临界燃煤机组电除尘系统为例，介绍电除尘器电气设备的常见故障，重点介绍了电场内部阴阳极短路故障的大电流烧熔处理方法。
关键词：1000MW；电除尘器；故障；分析；处理
一、引言
电除尘器是一种高效节能的烟气净化设备，具有除尘效率高、处理烟气含量大、使用寿命长、维修费用低等优点。近几年来，随着燃煤发电企业燃料成本的升高，许多电厂都需大量燃用发热量低、灰份大的劣质煤，这给电除尘设备的正常运行带来了很大的压力，同时电除尘运行稳定与否同时还影响着脱硫设备的运行，怎样做好电除尘设备各类故障原因分析并及时处理，越来越受到各电厂的重视。
二、电除尘电气常见故障
电除尘器的电气设备主要包括高压控制柜、低压动力柜、高压隔离开关箱和高压硅整流变压器。低压动力柜将电源送到高压硅整流变压器，经变压器升压后进行整流，再将高电压经高压隔离开关送至各电场的阴极。
电除尘电气故障主要可分为外部设备故障和电场内部故障。外部设备故障主要是指高压控制柜、低压动力柜、高压隔离开关箱和高压硅整流变压器等设备的故障；电场内部故障是指电场内部通电的阴极线发生短路或绝缘降低而引起无法升压的故障。
电除尘外部设备故障主要有以下几种类型：
1、输出开路
设备处于运行状态下，一定时间内二次电压接近于电压额定值，二次电流等于零，控制器将这种现象判断为输出开路。
2、偏励磁
设备处于运行状态下，一定时间内二次电流连续出现一个半波的电流大于某一值，另一半波的电流为零，或两个半波的幅度比大于某一值，并输出报警跳闸信号。
3、输出欠压
设备处于运行状态下，一定时间内二次电压低于欠压值（25KV）但不为零，二次电流有确定值，控制器将这种现象判断为输出欠压。
4、主回路开路
设备处于运行状态下，导通角增大到一定值时，二次电压、二次电流值仍为零，控制器将这种现象判断为主回路开路，并跳开主回路空气开关。
5、临界油温报警
设备处于运行状态下，变压器的油温大于临界油温设定值小于危险油温设定值，液晶屏上有相应故障显示，输出报警信号。
6、危险油温报警
设备处于运行状态下，变压器的油温大于危险油温设定值，液晶屏上有相应故障显示，并输出报警跳闸。
7、轻瓦斯报警 低油位报警
设备处于运行状态下，输入到控制器的轻瓦斯开关信号动作时，液晶屏上有相应故障显示，并输出报警信号。
8、重瓦斯报警
输入到控制器的重瓦斯开关信号动作时，液晶屏上有相应故障显示，并输出报警跳闸信号。
9、输出短路
设备处于运行状态下，一定时间内二次电压等于零，二次电流达到额定值的40%以上，控制器将这种现象判断为输出短路，液晶屏上有相应故障显示，并输出报警跳闸信号。
三、电场内部短路故障处理方法
1、故障原因：
阴极线是电除尘系统的关键零部件之一，可分为螺旋线和芒刺线，一般一、二电场为芒刺线，三、四电场为螺旋线。螺旋线样子与弹簧类似，两端拉伸后旋挂在阴极板上，电除尘运行时，阴极线长期处于恶劣的环境中，电场在运行中会经常有高电压闪络和拉弧，每次闪络和拉弧对螺旋线就是一次电火花腐蚀，加上振打时螺旋线像琴弦一样不断震动，因此螺旋线长期运行后可能会因疲劳而断裂。螺旋线的结构如图2所示。
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图2 螺旋线结构
对火电发电厂近5年来的电除尘故障进行了分析，发现出现最多的故障是因电场内部阴极线损坏后，导致电场内部短路，使电场无法升压。传统的处理方法需要待停机后人员进入电场内部进行处理。因此，在机组长周期运行期间，随着电场内部短路故障的增多，除尘设备的利用率及除尘效果将会大大降低，同时对脱硫设备的正常运行带来了非常大的压力。使用对阴极线施加大电流熔断故障点的方法，对电除尘内部短路进行处理，做到了不停机就可以处理好电场内部短路故障，确保了机组长周期运行电除尘设备的稳定运行。
2、电路原理：
电除尘内部电场的阳极板与电除尘壳体相连并直接接地，电场阴极进线作为外部电源的另一极。当电场内部阴极螺旋线折断，搭接阳极，就形成一个电流通路，造成电场短路，此时利用外部电源产生的大电流熔断短路的阴极螺旋线，达到消除短路故障的目的。接线原理图如图3所示。
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图3 接线原理图
3、试验仪器：
需准备一台80kVA可调电流交流焊机，可调范围0～1000A用于产生大电流，1000A钳形电流表一只。
4、工作步骤：
（1）停运故障电场及其相邻前后左右电场，并拉开高压整流变电源开关，将高压隔离刀闸打至接地位置。
（2）停运相关电场的加热、振打装置，并断开工作电源。
（3）打开电场高压进线小室的检修盖，对该电场进行验电确认无电后，拆除高压隔离刀闸与电场（阴极）连接的接头，将电焊机焊把线接到进线上，焊机另一侧直接接地。
（4）调节电焊机电流至预先估算的电流值并保持，如焊机电流读数瞬间到零，说明短路的阴极线已烧断，拆除焊机引线，测量电场绝缘电阻合格后，恢复电场引线后进行升压试验，如成功则故障处理完毕。若不成功，再检测电场绝缘电阻，若电场绝缘为零，可继续进行烧熔处理。若绝缘合格，但升压不成功，则表示该电场烧熔处理失败，需停机后进行内部进行处理。
5、注意事项：
（1）工作前需要根据阴极螺旋线的线径估算需要加入的电流数值，以确保烧熔的效果。如玉环电厂的阴极线线径为3mm，在烧熔时的电流最大接近400A。
（2）电焊机正常工作为瞬时工作，而烧熔法的焊机需较长时间工作，因此在加电流过程中电流表维持一定读数超过一分钟仍未烧断时，需停运焊机，十分钟后再使用。
（3）只有在检查电场内部为直接短路时方可以使用短路烧熔法进行处理。
（4）短路电场的回路阻抗非常小，需要加入的电流非常大，因此各电厂应根据各自的电除尘接线选择不同容量的电焊机。
（5）因加入的电流值较大，在进行焊机把手线与阴极进线连接时要确保可靠，防止接线柱发热烧损。
（6）工作时电焊机要可靠接地，人员做好安全防护措施，防止造成人身伤害。
四、结束语
本文分析了电除尘器的常见故障，并重点介绍了大电流烧熔法处理电场内部阴阳极短路故障的原理及注意事项。经过多次的烧熔处理，共处理了约20台电场的内部短路故障，确保了电除尘设备的稳定运行，为机组的长周期运行提供了可靠的保障。其中，大电流烧熔法处理电除尘电场故障的工作做出了重大贡献，值得在各电厂推广和应用。
参 考 资 料
[1] 电除尘高压电源智能控制器JH3000C 使用说明书
[2] 火力发电厂电除尘电气设备检修规程
收稿日期：2020-03-24
作者简介：
李希金（1971- ），男，大专，技师，主要从事发电厂电气设备维护工作。