发电机封闭母线微正压装置优化方案的实施分析

发表时间:2020/6/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:王大林
[导读] 摘要:发电机是现在电力系统中非常重要的装置,只有通过发电机的运行才能够实现正常的发电。
        (华能吉林发电有限公司九台电厂  吉林长春  130000)
        摘要:发电机是现在电力系统中非常重要的装置,只有通过发电机的运行才能够实现正常的发电。目前我国每年的用电量都在大幅度增加,这对我国的电厂运行提出了更高的要求,既要保证满足生产生活使用的发电量,同时也要保证发电的安全和稳定性。发电厂工作环境较差,环境中存在着较多的粉尘颗粒,这些物质在电气绝缘方面会存在较大的安全隐患,尤其是发电机输出母线的运行安全。为了保证发电机输出母线的绝缘能力,现在往往通过加入封闭母线微正压装置,在输出母线上建立一个高于外界气压的气体绝缘环境,保证母线的绝缘能力不会受到外界湿度和粉尘的影响。但是现在微正压装置在运行过程中往往存在一些问题,比如供气流量低、压力传感器精度不足、供气电磁开关选型不合理以及分子筛易失效等问题。本文针对这些问题进行了详细的分析,同时对于这些问题的改进提供了相应的建议。
        关键词:发电机母线,微正压装置,问题及建议
        引言
        随着我国经济的不断发展,能源供应的安全问题越来越受到重视,而现代社会最重要的直接能源便是电能,在信息化社会的今天,离开电力能源将无法完成正常的生产生活,所以可靠的电力能源的供应是我国持续稳定发展的重要保证。在电力能源供应过程中发电机最为重要的发电装置起着至关重要的作用。发电机通过输出母线将自身产生的电能源源不断的输送到便点设备,在这个过程中发电机母线的绝缘能力保证了电能的顺利输出。但是在长时间的使用之后,受到周围环境的影响,母线的绝缘性能会有所下降,如果空气湿度或者空气中粉尘含量过高,那么母线的绝缘能力将会大大降低,很可能会发生安全事故,影响发电厂的供电能力。为了解决这一问题,封闭母线的微正压装置得到了应用,通过在封闭母线中充入经过过滤的干燥空气,使得母线内部压力高于环境压力,确保外界环境的变化不会对母线内部的绝缘产生干扰。但是在实际的使用中,因为设计原因往往会造成微正压装置失效,所以要想保证发电机母线的绝缘性能,必须针对这一装置进行改进和提升。
        一、微正压装置的运行分析
        微正压装置实际上是向封闭母线内充入气体的一种装置,在微正压装置工作的过程中,其中的相关传感器会自动检测封闭母线内的压力值,当压力值低于0.5kpa时,系统会自动控制电磁阀开关打开,并向母线内充入一定量经过处理的干燥气体,待压力检测值高于1.5kpa之后,系统自动控制电磁阀关闭,这样保证母线内部具有一定的气体压力,形成一层与外界气体直接接触的屏障,保证母线的绝缘能力。当然,封闭母线内的气体压力同样会受到周围环境的影响,比如当发电机长时间运行,外界负载超过一定范围的额定输出功率,那么发电机将会处于小马拉大车的状态,此时设备本身的温度将会提升,母线温度自然也会升高,这时封闭环境内的压力值可能会不断升高。为了保证封闭母线内压力的稳定性,控制出气的电磁阀此时会自动打开,释放一部分气体,以维持内部压力的稳定。
        二、封闭母线微正压装置存在的问题
        发电机母线微正压装置能够自动控制内部气压的稳定性,保证封闭母线内部的压力正常,但是在实际的使用过程中,往往存在设计不合理的问题,致使相关的设备在运行过程中可靠性不高,造成整个控制系统的故障。经过长期运行分析该装置存在的主要问题表现在以下几个方面:
        1、设备供气流量低
        吸附式微正压装置配套的空压机的最大充气量为0.42m3/min,不能满足封闭母线对于洁净空气的需求量,致使空压机长期运行并频繁启停,增加了空压机故障几率。
        2、检测传感器精度较低
        该装置使用机械式压力传感器,它的控制精度和灵敏度都比较低,不能够真实、迅速地反映出封闭母线内的实时压力,而其一旦发生故障,封闭母线内压力会发生剧烈变化,就会对封闭母线安全运行带来较大威胁。


        3、充放气电磁阀选型不合理
        由于机组的封闭母线较长,对用气量的需求也非常大,同时由于上述“供气流量低”的原因,对电磁阀可靠性要求也相应较高。该装置所选用的为普通充气控制电磁阀,在长时间通电运行工况下,极易造成电磁阀线圈烧毁,一旦充气电磁阀故障,必然会影响到封闭母线的安全运行。
        4、分子筛耐用性交叉
        分子筛的作用主要用于对气体进行处理,只有保证充入封闭母线气体的绝缘性,才能够实现绝缘性能的提升。否则,充入的气体不具备较好的绝缘性,可能会大大降低原本母线的绝缘能力。分子筛采用的是吸附剂为分子筛的吸附式干燥器,分子筛长期使用会潮解、粉化,需要及时更换。但是现阶段市场上这种产品的品质不一,并且在这种工作环境下容易造成分子筛使用寿命的降低,分子筛上的粉末物质进入封闭母线中也会降低母线的绝缘能力。
        三、发电机封闭母线微正压装置的优化措施
        通过上述分析可以发发现,微正压装置系统能够在一定程度上确保封闭母线内部的压力值,但是在自身设计和选材方面仍然存在一些问题,针对这些问题,本文从设备的选用和方案改进方面进行优化。
        1、改善原有的供气设备
        原来系统中的气体控制方案可以实现对封闭母线内的压力控制,所以可以继续采用这种控制方案,但是在实际的使用过程中,发现空气压缩机无法保证充足的气体充入,所以在改进过程中首先可以将原有的空气压缩机部分去除,改用经过干燥的厂用仪用压缩空气。仪用气含水量极小,可使电磁阀、硅胶等寿命延长,几乎全年不需维护。用经过干燥过滤器进入仪用储气罐,干燥的仪用空气通过管道经过滤器、气体减压阀和电磁阀控制进入发电机封闭母线,气体压力范围0.3~2.5kpa,流量1m3/min。相比于原有的设计,这种方式供气能力更强,可提供的压力控制范围更广。同时将处理过的空气经过相关装置的二次净化,可以避免内部设备磨损残留对母线绝缘产生的影响,保证充入气体的干净。
        2、选用精度更高的检测传感器
        传感器是系统的眼睛,母线内部的压力变化都是通过传感器进行检测的,一旦出现压力值的异常,会直接启动相关的电磁控制阀,充入或者放出气体。但是传统的传感器在检测精度方面存在一定的劣势,如果检测不够准确或者误差过大,那么将会影响整个系统的使用效果,所以在后期改进的过程中必须针对传感器的精度进行定量分析,确保传感器能够快速准确的感知母线内压力值的变动。
        结束语
        发电机封闭母线微正压装置的使用,对于降低周围环境带来的绝缘性能下降问题效果明显,但同时该装置也存在着一些设计不合理的因素,针对这些问题,本文提出了相应的改进建议,降低了因为过载等问题造成的微正压装置失效的概率,能够进一步提升发电机封闭母线的绝缘性能,提高发电厂的供电安全性和稳定性。
        参考文献
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