浅析对汽轮机原厂家配置的DEH（MEH）直流双电源切换装置进行改造的建议

张飞

摘 要：对于火电厂汽轮机厂家配置的DEH、MEH的直流电源双电源切换装置，是利用二极管的单项导通特性来实现切换，但这种隔离不能实现完全的电气隔离，在直流系统发生接地或绝缘不良等情况下，该装置会引起直流在线绝缘误报警，不便于查找故障点和及时消除隐患。为此，本文就我公司所属的云南昭通威信电厂对该装置进行改造取得成功经验分享予大家，以予有类似情况的电厂给予一点点帮助。

关键词：DEH（MEH）直流电源；改造；电气完全隔离；解决误报警

中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）05-0139-02

我公司下属的云南昭通威信厂的DEH、MEH等热控控制电源由电厂直流系统提供，其双电源切换装置由东方汽轮机厂家成套提供，采用二极管并接来实现切换。这种配置的直流双电源电源切换装置，在直流系统正常情况下没有任何问题，但在直流系统发生接地或回路绝缘不良等情况下，直流系统的绝缘在线监测装置将出现误报DEH、MEH等回路接地或绝缘不良，对及时查找真正接地点带来了干扰，亦带来了较大安全隐患。为此，本文对采用二极管来实现DEH（MEH）的直流双电源切换存在的问题进行了分析，并提出了改造方案和实施效果。

1 原DEH、MEH等热控直流电源配置情况

云南昭通威信电厂2×600MW超临界机组的DEH、MEH由东方汽轮机厂家提供，直流双电源切换装置原理如图1所示。主电源来至直流系统I母，辅电源来至直流系统II母，主电源和辅电源通过正负极上串接的二极管进行并联和隔离，实现“二选一”供电模式，确保DEH、MEH等热控盘不失去电源。

2 存在的问题

（1）未实现电气完全隔离。它是利用二极管的单向导通特性，对主电源和辅电源来进行了电气不完全隔离，但这个隔离在主、辅电源负极的两个二极管参数接近时，会出现主、辅电源负极相互串回路现象（即：正极可能是主电源，负极可能是辅电源）。

（2）系统绝缘不良或接地时，导致直流I、II母的绝缘在线监测装置均出现报警，影响查找故障点。

我们假设DEH（或MEH）由主电源供电，此时辅电源回路在图2所示的N2点或直流系统II母负极其它地方发生接地或绝缘不良，此时直流系统II母的绝缘在线监测装置发出报警；但主电源回路此时同样会通过图2所示的V2中二极管1与N2点或直流系统II母负极的其它接地点来形成回路，从而造成直流系统I母的绝缘在线监测装置也出现报警。因為，N2点或直流系统II母负极的其它地方发生接地或绝缘不良，其对地电阻非常小，主电源就会通过N2点或直流系统II母负极的其它接地点来形成回路。同理，由辅电源供电时，在图2中的N1点或直流I母负极的其它地方发生接地或绝缘不良，同样会造成直流系统的I、II母线绝缘在线监测装置同时出现报警。

3 威信电厂的解决方案及现场试验情况

（1）威信电厂采用ZR-ATS/DC直流无扰双电源切换装置将电气原送来的两路（主辅）电源分成四路，分别送入两台独立装置里，正常运行时两台装置同时运行相当于“四选一”，供电可靠性更高，其原理如图3所示。

（2）实现了完全的电气隔离和互不干扰。ZR-ATS/DC直流无扰双电源切换装置将原来的两路电源分成4路分别送入如图3所示的由两台隔离变（DC/AC）组成的两台独立切换装置，并经隔离变进行转换后输出，从而实现了对两个电源的完全隔离，保证了两路直流电源在工作过程中不存在电气联系，发生接地时互不影响。

然后，两台切换装置的输出又通过并机电缆连接，保证了两台切换装置工作在统一电源，再将输出连接到输出母线，分别供给DEH、MEH供电，实现了无扰切换，保证了电源切换不造成DEH、MEH保护动作，达到切换时间为0秒，而且原来的回路可继续保留不拆除。

（3）现场试验。

①空载通电测试。对两台装置分别上电，均正确指示工作正常。拉ZK1开关，装置1自动切换到2路供电，装置2也同时切换到2路供电，分别测试ZK2、ZK3、ZK4动作均正常，联动正确。

②带负载测试。大机、小机均处于挂闸状态，分别做电源切换，在电源切换过程中均没有异常出现。满足功能要求。

③切换波形记录。在带负载试验过程中，用FLUKE示波器记录切换时的输入电压和输出电压波形，真实了解切换时的电压变换，切换附图如图4、5、6、7。

其中A为输入电源波形，每格代表50V，B为输出电源波形，每格代表20V，时间间隔为20ms。可以看到输入电源在60ms电压掉到0V，输出电源B基本维持不变，保持平稳，从图形看到的电压下降是切换到第二路电源的波形。