封闭母线微正压装置的改进

骆桂英

(杭州华电半山发电有限公司,浙江 杭州 310015)

0 引言

随着大型机组的投运,发电机离相封闭母线因具有使用方便、运行维护工作量小、钢结构发热少、安全可靠性高、不受环境影响等优点,得以广泛应用。

由于离相封闭母线是相对密闭的,当外界温度下降或负荷电流降低引起母线温度下降时,封闭母线内气压将降低。这样,相对密闭的离相封闭母线就会从一些泄漏点吸入空气,带入潮气、灰尘等,给封闭母线的安全运行带来隐患。

为防止外界灰尘、潮湿空气等进入封闭母线内,封闭母线一般都配置了微正压装置。微正压装置向封闭母线内部提供纯净合格的压缩空气,并通过自动控制装置调节压力,使封闭母线外壳内的空气压力略高于外界大气压(一般为 300～2 500 Pa)而形成气封,从而保证封闭母线的绝缘水平。但封闭母线微正压装置在实际运行中存在的一些问题,给机组的安全带来一定的威胁,因此,原配的微正压装置迫切需要改进和完善。

1 微正压装置

杭州华电半山发电有限公司 S109FA机组的发电机出线采用三相离相式封闭母线,由发电机出口经发电机断路器(GCB)至主变压器低压侧(19 kV)套管,中途 T接至发电机压变 VT2,VT4柜及高压厂用变压器高压侧套管。机组在运行情况下,封闭母线采用空气微正压,停机时采用热风微正压保养。封闭母线微正压装置采用的是无油空气压缩机:型号,WW-0.6/7;体积流量,0.6m3/min;排气压力,0.7MPa;转速,860 r/min;配用电机功率,5.5 kW。微正压装置改造前示意图如图 1所示。

该微正压装置包括气路系统和电控系统 2个部分。气路系统(原理如图 1所示)由控制机柜、空气压缩机、贮气罐和压缩空气输出管路等组成,其中空气压缩机、贮气罐置于机柜外部,空气压缩机输出的压缩空气通过贮气罐分 2路输出:一路接至机柜下部输入气口,经位于机柜内的空气过滤器、干燥塔、减压阀后进入封闭母线室;另一路经过空气过滤器、加热器的管路后进入封闭母线室。空气压缩机启动后,自动对气源进行过滤和干燥,通过调压器减压向母线供气,维持母线内微正压。

图1 微正压装置改造前示意图

为保证安全,当母线内压力低于 300 Pa时,低压控制开关接通,压力指示灯指示低压信号;当母线内压力超过 2500Pa时,高压控制开关接通,充气指示灯指示高压信号,空气压缩机自动停止设备运行时;贮气罐气压低于 0.4MPa时空气压缩机启动,高于 0.7MPa时空气压缩机停止。电控系统主要用来控制空气压缩机的启动、停止。微正压装置对气源的要求是:气源的温度低于 50℃,气源的露点温度低于 -40℃(常压),含尘直径小于 0.05μm,含油量低于 0.0015%,气源压力 0.4～0.7MPa。

2 存在的问题

3台燃机的微正压装置自投运以来,存在较多问题。

(1)由于封闭母线存在微漏情况,空气压缩机启动频繁,无法保压,多次造成空气压缩机热保护动作,且#1机微正压装置空气压缩机电机烧毁。

(2)空气压缩机的疏水设计不够合理(需要人工疏水),疏水得不到及时排放,易使水分进入封闭母线。

(3)贮气罐内生锈,锈水进入微正装置机柜内使空气滤网堵塞、失效,干燥塔效率下降。

因此,3台发电机的封闭母线微正压装置已不能提供符合要求的压缩空气,不利于封闭母线的安全运行,迫切需要改进。

3 改进措施

改进的思路是:用机组已有的仪用空气(气源质量符合微正压装置的要求)作为微正压装置的气源,改造后的微正压装置如图 2所示。

图2 微正压装置改造后示意图

在图 2所示的装置中,为了提供安全可靠的压缩空气,用 Ø16mm的无缝不锈钢管将仪用压缩空气经不锈钢手动阀接入原空气压缩机出口,再按原管路分 2路接入封闭母线室;考虑到仪用空气系统运行中会含一定的油烟气,在进气回路上增加两级油水过滤器,减少含油、含水量。

在引入仪用空气后,停用空气压缩机、贮气罐等设备,电控系统中取消压力高(低)控制空气压缩机停止和启动回路,备用空气压缩机仅在特殊情况下使用。

为便于今后接入空气压缩机,在新管路接入时保留了与空气压缩机的接口,接口通过 1个不锈钢手动阀门与活接相连;为防止今后空气压缩机因失控连续工作而导致压力远远超过规定值,在新接入的管路中加入 1个安全阀,在压力超过规定值时可以通过排气来保护设备。安全阀可采用原空气压缩机出口的安全阀,整定值与原来一致。进气入口电磁阀采用压力高(低)控制回路,可根据封闭母线室的压力定值(夏天为 0.5～1.5kPa,冬天为 0.5～2.5kPa)自动开启和关闭。仪用压缩空气母管处引出管路为便于今后检修操作加装手动隔离阀。

4 结束语

微正压装置通过改进后,简化了系统,减少了维护量,提高了设备稳定运行的能力,可靠性得到了提高。因此,建议同类型微正压装置在有条件的情况下参考改进。