茂名热电厂直流系统屏更新改造设计方案浅析

茂名热电厂直流系统屏更新改造设计方案浅析摘要茂名热电厂原用的老式直流系统屏存在结线复杂、维护困难、工作可靠性差及配置不合理的问题，机组控制模式既有集中控制，又有分散控制。在改造中，根据实际情况，采用了全厂统一布置的直流系统方式，并通过分析、计算，对蓄电池组、充电设备等进行了更新。运行情况说明改造达到了设计要求，且安全可靠，维护方便。1老式直流系统屏存在的缺点茂名热电厂原用的直流系统屏为老式直流系统屏(同一屏为双母线结线，采用直流发电机及硅充电装置)。从超过30a的运行情况来看，主要存在的缺点或不足之处如下。1.1双工作母线结线布置复杂因直流屏采用双工作母线结线，6根直流母线水平布置于屏顶上(根据控制、信号音响的需要，直流母线上还设有8根小母线)。在同一块屏上，有两组母线的馈线回路或电源与馈线回路相混合布置。当设备出现接触不良等缺陷时，往往因结线复杂和设备间距小，而使缺陷难以处理。1.2仪表和灯光信号难以维护老式的直流屏，其屏的正面都不采用活动门的型式。这样，装于屏面上的仪表、信号灯等设备，往往损坏后不能更换。1.3直流发电机维护工作量和耗能大茂名热电厂原使用同轴电动直流发电机组及GVA型硅整流装置担负直流系统经常负荷及作为蓄电池的核对性充电设备。配有1台Z2-17，15kW的直流发电机，由J2-62-4，17kW的电动机带动，当直流电机持续运行时，电动机月耗电量约12MWh，影响节能降耗，且整流子碳刷易冒火花，需经常维护。当使用GVA型硅充电装置担负直流系统的经常负荷时，由于硅整流装置不能自动调节输出，直流系统负荷突变时(如汽机启动直流油泵)，若不及时调整硅装置的输出，将会导致母线电压偏低，致使蓄电池过放电，严重时影响继电保护装置的正常工作。当蓄电池进行核对性放电时，因硅装置为不可逆式，无法作为蓄电池的放电负载，蓄电池须在空母线的前提下另接电阻作负载进行放电，而母线的倒闸操作较复杂，容易出现错漏。1.4绝缘监察装置动作灵敏度低老式直流系统屏采用电磁式绝缘监察装置反映直流系统的接地状况。从茂名热电厂多年的运行情况来看，该装置能正确反映单极明显的接地现象，但当两极的绝缘都下降时，却不能准确反映。2新直流屏的设计原则茂名热电厂为早期发电厂，机组控制模式采用原苏联早期形式，即电气系统采用集中控制，60年代投运的1号、2号机组，机、炉采用分散控制，70年代的3号、4号机组，机、炉采用集中控制。因此，对于现代机组普通采用的单元机组独立的直流系统方式将无法实现，只能根据该厂的实际情况，采用全厂统一布置的直流系统方式。2.1接线方式新的直流屏采用单母线分段的接线方式，两组蓄电池经联络刀开关进行连接。为防止两组蓄电池并列运行，联络刀开关与蓄电池电源刀开关之间应设有闭锁措施。2.2屏上设备布置做到简单清晰，电源(充电设备和蓄电池)、馈线、事故照明装置布置于各自的屏上。带有仪表及灯光信号的屏面，使用活动门的型式。2.3充电装置样选用可控跨可逆式硅充装闯置，实行负荷微自动跟踪，保妥证直流母线的昌电压质量。当辰蓄电池进行核及对性放电时，冈硅装置工作于社整流的逆变状墓态，蓄电池不御用另接电阻作坏为放电负载。刊2.禽4夹蓄电池组茫原则上选宵用免维护密封漆式蓄电池，当晒原西GGM-80慎0随型蓄电池组经矿校验后，仍满躬足直流系统的位要求时，可暂钉不更换。玩2.依5辣绝缘监察装孟置和馈线开关骂原则上选旨用云9挥0免年代技术先进板、成熟可靠的迈设备。例如，密选用价由口CMO符S熊集成电路组成胶的笨ZJJ-向1嘴型绝缘监察装缩置，该装置在粒直流两极绝缘物均等下降时都毕能正确动作发孙信。锅3团新直流系统鸦屏的设备选型忠3.伸1基直流系统负纳荷捡经统计，酱直流系统各类届负荷如策表结1佩。竭因茂名热捕电厂为中型火盟力发电厂，且丝与系统相连，法所以蓄电池事越故放电时间考索虑发为灾1过h可。对于汽轮机或润滑油泵，因锄为是高温、高犁压机组，故其乱事故计算时间细为骆1.0攀h猫，直流润滑油温泵欢的璃K雕值决取抱0.景8疏，密封油泵薯的塑K片值闹取镰0.退7丘计算。冲击负仙荷考虑罪为盲1扮台最大合闸电鹿流的断路器合穗闸。深3.星2遮蓄电池组的央选择怪3.2.悠1怕按事故持续搭放电状态选择讯tj=KkQ馆sg/Isg删=1.1×3侦07Ah/佩306A=姻1.1h慢式中钻挣t贞j柔—未—济GG泉M猜型蓄电池假想必时间罢，虾h颜；奶K愁k艳—申—得可靠因数，际取请1.钉1扛；篇Qs冤g闪—挺—替事故负荷计算喷容量冻，仓A俭h坡；赌Is绿g虽—蓝—踪事故放电电流哭，伞A逃。大查《电力摇工程设计手册旱》雾(徒西北电力设计挺院、东北电力石设计院主熟编买)肺中落P76搁9辅曲线表，庆得抹Idj=16视.8耐A单，则渠Q够e捎≥恨36Isg/国Idj=(3慰6×306/邀16.8)A芹h=658颗Ah气式中业叹Q横e蒸—科—土蓄电池窗的捎10恰h限放电容量节，疏A创h枝；林Id留j也—畏—姻单位容量蓄电盒池在放电假想幅时间内所允许怠的放电电流撒，嫌A砖。诸选脉用强720A陕h落的蓄电池即可评。原选用的蓄械电池沈为里GGM-80尿0津型可满足要求女。遇3.2.男2我按最大冲击滚电流选择式Q赞e注≥驱0.78(I驰sg+Ich备)旦=贪［棋0.78×(惜306+23龟5颗)远］闲Ah=42迫2Ah舰根据计算潜结果，蓄电池涨的容量按事故兽持续放电状态兵下计算选择。清原运行黄的蚀GGM-80滋0征型蓄电池组仍乌满足负荷的要绞求。音3.2.甚3红直流电压水刺平校晕验吉(嫁以影GGM-80卧0脑型为妈例沿)文倍议a禁)寻按事故放电初溪期，蓄电池突铃然承受放电电戏流的电压水平递验算：死Kcho=I柜so/C10誓=609A畏/800A药h=0.76叔h-1某式中膀没Kch盛o充—味—志单位容量蓄电箱池放电初期放毁电系数盛，作h-散1抽。忽船查垃GG景M牧型蓄电池短时赠冲击放电曲线饱表得：丹表蛋1捏直流系统各皱类负荷布负荷名称宵计算选容量

腿/kW俯经常负三荷性/A勇(袄事故负缺荷猎)/匪(胀初灾期登I情so奶/秀A礼臣浓持晃续暖I裳s宰/扔A嘉艳振冲群击冈I哀ch岭/A)构事故时览间国/h讯事故放电容摸量厘/Ah党经常负荷奖7.2摸33却33代33惕—弊1妈33虫事故照明仔25研—抱114×0.托6厌114×0.蠢6怜—糊1高68彼通信备用电源摘3班—略14×0.5极14×0.5喊—硬1妹7呼热工备用电源么3戒—挠14×0.5馆14×0.5如—去1替7工直流润滑油泵井80×0.8床—行728×0.键5阔291×0.罗5益—吊1补146它直流密封油泵灶20.1×0铁.7神—熊260×0.承5盾91×0.5匙—由1赛146腾断路器合闸电冠流忘—订—持—朗—鱼235缠—鹰—野合计岸—你33方609绘306嚼235民—夸307绘Kcho=0社.76h-赵1纺渡时旱，食Ucho=1吸.86局V波，则直流母线乒电压为晋N.Ucho浪=106×1朱.86V=录197.16贯弦V甘＞僻0.85Ue灵式中扮娘Uch辱o拦—长—枕单位容量电池舒冲击负荷初期国端电压偶，健V婆；呀N诸步—歇—虚浮充电池个数侧；烤U竿e栗订—腿—冤直流母线额定岗电压算，蛾V爪。举伟参b睬)凶按事故放电末肌期，蓄电池再堡承受冲击负荷杜时的电压验算经：躁Km=Is/傅C10=30靠6A/80取0Ah=0粪.38h-骆1升Kchm=I慰ch/C10朗=235A电/800A柏h=0.29袭h-1菠式中挨概K社m孕而—孕—荐单位容量蓄电议池持续放电系根数此，灌h-冤1涛；酷Kch隐m唇—泳—拨单位容量蓄电考池冲击放电末寨期放电系数顽，床h-辰1凳。牺查有关曲线盘得伞Uchm=1卧.72葬V慨，则直流母线巧电压为跪N.Uchm铲=106×1宅.72V=石182.32池V研0.80U柄e侮＜滴N.Uch创m三＜迎0.85U六e滨式中寨除Uch毫m径—液—鬼单位容量蓄电因池冲击负荷末茎期端电压波，锯V涝。县从计算结铺果来看，选取戏蓄电池卡为循800A岛h床时，按事故放命电的末期，蓄效电池再承受冲印击负荷时，母膛线电压务为甩182.32亡哥V洞，能满足断路画器的合闸电压高要求，但难以汽满足直流油泵悔的运行要贡求欠(悟直流油泵运行逗允许电压范围敌为挖(-10错%乖～第+10%)U永e妈间邪)橡。蓄电池的容毕量应选大一级馒为宜，膛即愤C10=1节000A沾h窜。但上述校验已为运行中的极追端情况，运行丘中出现的概率泡极少，当出现笋时可通过调整惕蓄电池组的放畏电个数来满足劲直流油泵的运惭行。故原选用怠的渠GGM-80樱0经臭型蓄电池可满鸽足要求。但原负用揭的牛GGM-80曲0芽皮型启愁Ⅰ够、律Ⅱ荷组蓄电池运行缘时间已盐达拖10柜a付以上，受蓄电由池自放电、过校放电及电极纯偏化等应影响寨，蓄电池阴、志阳极板脱落渗降液严重，电池途难以满足充电随，可靠性大大陷降低。因此，攀利用改造机会案将鸭Ⅰ愧、野Ⅱ偷组蓄电池更换喝为英国进口崭的呜VH34-1尾000算年型免维护蓄电蹦池。悼3.2.补4剧蓄电池的个桥数歌蓄电池个质数为：阻馅N=230/裁1.85=1姥2昂4沃，其中基本电升池数寇为太8邪8历个，端电池数姑为所3窗6恋个。它3.多3肆充电设备的介选择贿3.3.仙1枝核对性充电削设备鼓3.3.1.胀1济充电设备的爹额定电流瓜品限a拜)宅按事故放电后耽进行充电的要签求选择充电设爷备，计算公式步为：睛Ic=1.1维Qsg/t+励Ijc=1.腹1×307辨Ah/12茂h+33A=伞61A秧式中专舅Ij绝c委—润—杏浮充电设备的漠工作电流站，罢A单；释I快c食—仰—畜充电设备应具寺备的输出电流循，恼A招。妹煌欧b月)假考虑核对性充颗放电，按最大用充电电流选择晃，奇Ic=0.1漂Qe+Ijc箱=(0.1×正800+33根)A=113麦A萄故充电设备的啄额定输出电流舅应大覆于繁113逢A锈。冠3.3.1.吴2睡充电设备的会输出电压范围纪对有端电雷池的直流系统定，充电设备的脚电压应满足蓄候电池充电末期喝的电压选择。待即：现Uc=N×U翠cm=124活×2.4V武=297.6顽V针式中姐咽Uc畜菜—买—绝充电设备输出密电压盼，则V宝；猾Uc漫m寺—返—究蓄电池满充电锯端电压矮，馒V骄。耀取最大一秀级，灶即拆360仰V优。费充电设备挎容量牧：拼Pc=IcU识cm=113明A×360读V=41款k遭W州。疫不考虑选战用直流发电机顷，应选用的硅蜂整流装置笔为赠KGCfA-吐150/36翠0窝，则额定输出童电流景为愿150别A咏，最高输出电糠压辰为洗360哪V爷。才3.3.蒜2裕浮充电设备轮浮充电设五备持续负荷电慈流兵If角c蜘为遥Ifc=0.刺0042Q践e+Ijc=原(0.004映2×10粘00+33)栋A=37.2脉A严浮充电设闲备正常工作容堂量颜Pf尤c岔为忌Pfc=If撞cUcm=3诵7.2A×沿360V=技14kW皇按核对性残充电设备选得殖的顽KGCfA-蜜150/36剂0呀可满足蓄电池艰浮充电要求。4结束语冠通过谈分析眠茂名热电厂老