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摘要:本文主要介绍了佳木斯热电厂300MW机组离相封闭母线设备在运行、维护过程中存在的密封性能较差的缺陷问题,对缺陷产生的原因进行了深入分析,提出了对母线密封性能改造的可行方案,并进行了实施,取得了初步的效果。
关键词:离相封闭母线;密封性能;改造方案
1、引言
佳木斯热电厂六期工程为2×300MW机组,首台机组2008年11月7日正式投运,第二台机组2008年11月20日投运。封闭母线采用的是国产20kV、13000A离相封闭母线,每台机组离相封闭母线分别配套一台微正压装置,在封母内建立微正压环境。两台机组自投运以来,陆续出现了微正压装置频繁启动的故障,造成阴雨天气及冬季温差较大时封母绝缘强度降低等现象,封闭母线在运行过程中不能始终保持最佳的工作状态,设备的可靠性得不到持续保证。
2、离相封闭母线设备结构、布置、性能及应用的相关说明:
离相封闭母线是近些年来普遍应用于发电厂的大电流导电设备,连接发电机和主变、厂用变及励磁变设备等。随着国内发电机组的容量(通电电流)日渐增大,离相封闭母线设备逐渐取代电缆并得到广泛应用,其特点是结构简单、易安装、检修及维护,最主要的优势在于对大电流产生的磁场有良好的屏蔽作用,避免该设备周边钢结构及土建中的钢件发热,减少发热损耗。
离相封闭母线设备是早期我国引进国外先进技术而研发的高压输电产品,其结构组成为铝导体、铝外壳,中间采用绝缘子支撑,验证封闭母线质量的依据为封闭母线国家标准GB/T8349-2000。对于电厂运行及检修部门来说,保证母线安全运行是我们的重要职责,因此保证离相封闭母线的导电性能及绝缘性能是我们工作中的重中之重。
关于离相封闭母线设备的导电性能,封闭母线国家标准对其温升有要求,只要温升满足国标要求(导体温度不超过90℃,外壳温度不超过70℃),可证明离相封闭母线导电性能合格。在实际操作过程中,可以由设备本身配备的在线测温装置对母线与其它设备连接处的温度进行实时监测,且运行、检修部门也备有便携式测温装置或热成像仪器,可随时随地检测离相封闭母线各个部位的温度。
3、离相封闭母线运行缺陷及原因分析
自两台机组投运以来,封闭母线配套的微正压装置就出现了空压机启动频繁、微正压压力值经常显示为零、微正压装置电磁阀过热、压力开关失效、压力释放阀损坏等情况,针对上述情况,我们结合以往对封闭母线设备运行维护中的经验积累及通过与专业封闭母线厂家进行交流探讨,发现上述情况从表面上看是微正压设备的故障,但实际上是由于封闭母线本身密封性能存在缺陷造成的。封闭母线本体密封不良,造成封闭母线内部不能正常保压,封母压力达不到使微正压装置供气系统停止的设定值,空压机频繁启动,装置不堪重负,造成微正压装置故障频繁发生,同时,微正压装置不能正常投运,又使封母在潮湿天气极易受潮,温差大时母线内部绝缘件形成凝露,整体绝缘性能下降。据了解在国内尤其是东北及西北等高寒及温差较大的地区已有多个发电厂由于封闭母线密封性能存在严重缺陷、漏气严重而导致支撑绝缘子及端部密封盘式绝缘子结露存水进而发生跳机故障,造成了巨大损失,因此对于封闭母线密封性能的改造势在必行。
4、离相封闭母线漏气点检测、改造方法及效果:
经检修部门在长期的检修维护过程中积累的经验及与专业封闭母线生产厂家的交流探讨,总结出离相封闭母线漏气点共包含三种部位:
第一是离相封闭母线外壳所有焊道处(包含母线厂生产时的焊接焊道和现场安装连接时的焊接焊道),焊道漏气的情况很少出现,通常是现场焊接有漏焊部分,检修时启动微正压装置对母线进行充气,用肥皂水检测焊道,若检测到漏气点可由专业厂家进行补焊即可永久性消除漏气缺陷;
第二是离相封闭母线所有支撑绝缘子法兰底座处,每套离相封闭母线都有300~500个支撑绝缘子,这些法兰处都有可能存在漏气点。
第三是封闭母线终端与发电机、主变、厂用变、励磁变及PT柜设备连接处的端部密封盘式绝缘子处。
其中,第二和第三漏气点是离相封闭母线的主要漏氣点,也是我们进行密封改造的主要针对对象,这两种结构如下图所示,都是中间使用橡胶密封垫圈然后采用螺栓紧固的结构。引起这两种部位漏气的原因有很多,比如封闭母线生产厂家加工工艺粗糙、密封橡胶垫质量差、运输过程中的震动及现场安装吊装时引起的螺栓松动及母线结构变形、密封橡胶垫使用时间过长后的老化现象等,上述情况任何一种都能直接导致封闭母线漏气。
针对上述漏气现象,离相封闭母线改造方案如下:
1. 离相封闭母线漏气点检测,启动母线微正压装置充气,用肥皂水检测焊道、支撑绝缘子法兰接口及端部密封盘式绝缘子接口,找到漏气点。
2. 对所有漏气点进行封堵,对于焊道,如发现漏气点,可对焊道进行打磨并重新焊接即可,而对于支撑绝缘子及密封盘式绝缘子接口处漏气的现象,则需要拆卸这些结构,更换高质量的密封橡胶垫后重新安装,直至消除所有漏气点。
佳木斯热电厂采用上述方法先后对两台机组进行了密封改造,取得了显著的效果,母线密封性能大大提高,封闭母线保压时间超过100分钟,远远高于封闭母线国标的要求(国标保压时间为30分钟),微正压设备启动频繁等故障彻底消除,大大提高了封闭母线的绝缘性能,为封闭母线安全运行进一步提供了保障。
5、结束语
封闭母线设备最初是引进国外技术而实现的国产化装备,据了解,不少老电厂的封闭母线由于当时的母线技术及工艺落后,且年久失修,大都存在密封性能差的缺陷;许多新建电厂在选型时出于经济性方面的考虑,通常选用报价较低、质量得不到保证的产品,大多也存在密封性能差的缺陷,因此无论新老电厂的封闭母线在投运后总会出现各种故障,但是只要着眼于设备功能,综合考虑经济性、可靠性等方面的因素因地制宜地进行封闭母线密封改造,最终都能解决由于封闭母线密封缺陷而引起的各种故障,从而使得封闭母线及整套机组的输配电网络的安全运行都能够得到长期有效的保障。
参考文献:
[1] 金属封闭母线国家标准GB/T 8349—2000
[2] 包龙卿,刘成,王文涛,关于电厂微正压装置的现状及隐患,北京电力高等专科学校学报,2012(10)
关键词:离相封闭母线;密封性能;改造方案
1、引言
佳木斯热电厂六期工程为2×300MW机组,首台机组2008年11月7日正式投运,第二台机组2008年11月20日投运。封闭母线采用的是国产20kV、13000A离相封闭母线,每台机组离相封闭母线分别配套一台微正压装置,在封母内建立微正压环境。两台机组自投运以来,陆续出现了微正压装置频繁启动的故障,造成阴雨天气及冬季温差较大时封母绝缘强度降低等现象,封闭母线在运行过程中不能始终保持最佳的工作状态,设备的可靠性得不到持续保证。
2、离相封闭母线设备结构、布置、性能及应用的相关说明:
离相封闭母线是近些年来普遍应用于发电厂的大电流导电设备,连接发电机和主变、厂用变及励磁变设备等。随着国内发电机组的容量(通电电流)日渐增大,离相封闭母线设备逐渐取代电缆并得到广泛应用,其特点是结构简单、易安装、检修及维护,最主要的优势在于对大电流产生的磁场有良好的屏蔽作用,避免该设备周边钢结构及土建中的钢件发热,减少发热损耗。
离相封闭母线设备是早期我国引进国外先进技术而研发的高压输电产品,其结构组成为铝导体、铝外壳,中间采用绝缘子支撑,验证封闭母线质量的依据为封闭母线国家标准GB/T8349-2000。对于电厂运行及检修部门来说,保证母线安全运行是我们的重要职责,因此保证离相封闭母线的导电性能及绝缘性能是我们工作中的重中之重。
关于离相封闭母线设备的导电性能,封闭母线国家标准对其温升有要求,只要温升满足国标要求(导体温度不超过90℃,外壳温度不超过70℃),可证明离相封闭母线导电性能合格。在实际操作过程中,可以由设备本身配备的在线测温装置对母线与其它设备连接处的温度进行实时监测,且运行、检修部门也备有便携式测温装置或热成像仪器,可随时随地检测离相封闭母线各个部位的温度。
3、离相封闭母线运行缺陷及原因分析
自两台机组投运以来,封闭母线配套的微正压装置就出现了空压机启动频繁、微正压压力值经常显示为零、微正压装置电磁阀过热、压力开关失效、压力释放阀损坏等情况,针对上述情况,我们结合以往对封闭母线设备运行维护中的经验积累及通过与专业封闭母线厂家进行交流探讨,发现上述情况从表面上看是微正压设备的故障,但实际上是由于封闭母线本身密封性能存在缺陷造成的。封闭母线本体密封不良,造成封闭母线内部不能正常保压,封母压力达不到使微正压装置供气系统停止的设定值,空压机频繁启动,装置不堪重负,造成微正压装置故障频繁发生,同时,微正压装置不能正常投运,又使封母在潮湿天气极易受潮,温差大时母线内部绝缘件形成凝露,整体绝缘性能下降。据了解在国内尤其是东北及西北等高寒及温差较大的地区已有多个发电厂由于封闭母线密封性能存在严重缺陷、漏气严重而导致支撑绝缘子及端部密封盘式绝缘子结露存水进而发生跳机故障,造成了巨大损失,因此对于封闭母线密封性能的改造势在必行。
4、离相封闭母线漏气点检测、改造方法及效果:
经检修部门在长期的检修维护过程中积累的经验及与专业封闭母线生产厂家的交流探讨,总结出离相封闭母线漏气点共包含三种部位:
第一是离相封闭母线外壳所有焊道处(包含母线厂生产时的焊接焊道和现场安装连接时的焊接焊道),焊道漏气的情况很少出现,通常是现场焊接有漏焊部分,检修时启动微正压装置对母线进行充气,用肥皂水检测焊道,若检测到漏气点可由专业厂家进行补焊即可永久性消除漏气缺陷;
第二是离相封闭母线所有支撑绝缘子法兰底座处,每套离相封闭母线都有300~500个支撑绝缘子,这些法兰处都有可能存在漏气点。
第三是封闭母线终端与发电机、主变、厂用变、励磁变及PT柜设备连接处的端部密封盘式绝缘子处。
其中,第二和第三漏气点是离相封闭母线的主要漏氣点,也是我们进行密封改造的主要针对对象,这两种结构如下图所示,都是中间使用橡胶密封垫圈然后采用螺栓紧固的结构。引起这两种部位漏气的原因有很多,比如封闭母线生产厂家加工工艺粗糙、密封橡胶垫质量差、运输过程中的震动及现场安装吊装时引起的螺栓松动及母线结构变形、密封橡胶垫使用时间过长后的老化现象等,上述情况任何一种都能直接导致封闭母线漏气。
针对上述漏气现象,离相封闭母线改造方案如下:
1. 离相封闭母线漏气点检测,启动母线微正压装置充气,用肥皂水检测焊道、支撑绝缘子法兰接口及端部密封盘式绝缘子接口,找到漏气点。
2. 对所有漏气点进行封堵,对于焊道,如发现漏气点,可对焊道进行打磨并重新焊接即可,而对于支撑绝缘子及密封盘式绝缘子接口处漏气的现象,则需要拆卸这些结构,更换高质量的密封橡胶垫后重新安装,直至消除所有漏气点。
佳木斯热电厂采用上述方法先后对两台机组进行了密封改造,取得了显著的效果,母线密封性能大大提高,封闭母线保压时间超过100分钟,远远高于封闭母线国标的要求(国标保压时间为30分钟),微正压设备启动频繁等故障彻底消除,大大提高了封闭母线的绝缘性能,为封闭母线安全运行进一步提供了保障。
5、结束语
封闭母线设备最初是引进国外技术而实现的国产化装备,据了解,不少老电厂的封闭母线由于当时的母线技术及工艺落后,且年久失修,大都存在密封性能差的缺陷;许多新建电厂在选型时出于经济性方面的考虑,通常选用报价较低、质量得不到保证的产品,大多也存在密封性能差的缺陷,因此无论新老电厂的封闭母线在投运后总会出现各种故障,但是只要着眼于设备功能,综合考虑经济性、可靠性等方面的因素因地制宜地进行封闭母线密封改造,最终都能解决由于封闭母线密封缺陷而引起的各种故障,从而使得封闭母线及整套机组的输配电网络的安全运行都能够得到长期有效的保障。
参考文献:
[1] 金属封闭母线国家标准GB/T 8349—2000
[2] 包龙卿,刘成,王文涛,关于电厂微正压装置的现状及隐患,北京电力高等专科学校学报,2012(10)