200MW发电机组离相封闭母线绝缘下降的原因分析及处理论文_邵世磊

200MW发电机组离相封闭母线绝缘下降的原因分析及处理论文_邵世磊

(大唐长春第二热电有限责任公司 长春 130000)

摘要:本文主要介绍某城市热电厂200MW级#5发电机组离相封闭母线在一次秋检收尾中,发现绝缘下降不合格,对其进行原因分析,及时采取了相应的整改措施,并提出相关建议,消除了安全隐患,保证了发电机组的安全稳定运行。

关键词:离相封闭母线;绝缘下降;微正压装置;200MW发电机组

引言

某城市热电厂200MW级#5发电机(下文简称“5号机组”)出口回路(15.75KV)至主变压器低压侧引线采用全连式离相封闭母线。封闭母线设置有微正压装置,微正压装置采用仪用压缩空气。发电机出口封闭母线采用铝制圆形管,发电机额定电流8625A。2017年秋检结束,机组启动时发电机定子绕组绝缘电阻明显下降不合格(相对地绝缘4兆欧),拆除发电机至封闭母线的连接后,单独测量发电机定子绕组绝缘电阻为100兆欧,因此封闭母线绝缘不合格,原定的机组启动并网时间被迫推迟。

1设备检查

5号机组封闭母线高厂变高压侧观察孔盖板打开时,发现B、C相盖板缝隙处有少量水向外流出,彻底拆除后发现C相封母内积存的水分最多,向封筒内观察,支持绝缘子表面均附着大量水滴。采用自然风干将封筒内水分彻底去除后,再次测量B、C相绝缘合格。

2原因分析

对5号发电机封闭母线认真检查分析,其绝缘降低的原因总结如下:

2.1 微正压装置长期故障停用

为了防止外部潮气进入封闭母线内部,避免母线及绝缘子结露绝缘下降,5号机组投产配置了吸附式微正压装置,其工作原理为引接厂用仪用压缩空气进入控制柜,首先通过一电磁阀,然后进入汽水分离器,在汽水分离器中,压缩空气中的水分被初步分离出来,经定期手动排出(规程规定8h排水一次)。经初步分离以后的压缩空气进入减压阀,在减压阀内,压缩空气被减为低压,低压空气随后又进入吸附式干燥器,在此过程中,空气中的水分被分子筛吸收,成为干燥的空气进入封闭母线。

按设计要求,正常投入微正压装置,可以发挥很好的作用,但是装置的气源仪用压缩空气长期带水问题一直未能解决,致使微正压装置长期未投入运行,这是造成封闭母线结露的主要原因之一。

2.2封闭母线密封不严

5号机组封闭母线经过常年的的运行,支持绝缘子、观察孔、盖板等处的密封条逐渐老化失去弹性,每当夏季雨水量较多时稍有密封不严便会造成潮气的侵入,水分在封母筒内大量积存,当上午阳光照射到封母外筒时,内部温度逐渐升高,水分开始大量蒸发,温度的上升同时加剧了水分子的运行速度,导致母线绝缘迅速降低。主变压器、高压厂用变压器、励磁变压器、出口电压互感器分支母线相连处的橡胶波纹管大部分老化严重,造成密封不严,外界潮气侵入绝缘子,致使封闭母线受潮绝缘下降。

2.3封闭母线内部形成污秽层

由于封闭母线的封闭性较差,导致内部污垢层的产生,继而降低封闭母线的绝缘能力。这是因为在运行的过程中,在电流等条件的作用下,从封闭母线外部进入到内部的粉尘可能会被吸附到支撑绝缘子、外壳内表面、封闭隔断装置、母线导体等位置,且吸附具有稳定性,在长期的累积下,封闭母线内部或者密闭性较差的地方会产生难以处理的污秽层。封闭母线的本身体积相对较小,内部空间相对狭窄,即使发现污秽层,也难以对其进行有效处理,这为封闭母线绝缘低等情况的发生造成了隐患。一旦封闭母线内部侵入了较多的潮气,具有可溶性的、存在于污秽层内的盐类就极有可能会在水分中发生溶解现象,溶解后的物质会在封闭母线内部形成具有导电性的水膜,增加封闭母线的导电性,降低绝缘子自身的绝缘电阻值,增加封闭母线的泄漏电流,在发电机变压器组运行的过程中,大型放电情况可能会在局部发生。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果绝缘子自身的电阻不能满足导体运行电压的实际需求时,污秽层位置就有可能出现闪烙现象,严重时还会导致封闭母线出现闪烙现象,影响生产运行安全有效地进行。

2.4封闭母线维护工作不到位

在国内发电厂中,封闭母线的维护问题常常被忽视。在投产初期,封闭母线经过严密的检查与质量检验,其封闭性能够满足实际的使用需求,但是随着运行时间的增加,封闭母线可能会出现一定的质量问题,如封闭性变差等,如果工作人员能够及时发现问题并采取有针对性的措施进行解决,封闭母线的绝缘性将不会发生较大的变化,但是5号发电机组自投运以来封闭母线除了高压试验外,缺少维护与检修,致使封闭母线出现结露与受潮的情况。

3整改措施

3.1提高发电机封闭母线的密封性

为了防止5号发电机封闭母线再次受潮,在机组检修中,对支柱绝缘子进行清扫,擦拭干净后对其进行绝缘试验,绝缘电阻不小于100兆欧。

更换主变压器、高压厂用变压器、励磁变压器分支连接部位的老化橡胶波纹管,提高密封性能,防止潮气进入。

认真检查密封情况,对每个支柱绝缘子的O型密封圈全部更换,并重新均力压紧螺栓紧固。将老化、损坏的密封垫全部更换,并用氮气做气体密封性试验,检查密封性符合要求。

3.2对微正压装置予以修复

对微正压装置的损坏的部件进行更换,并对本厂仪用压缩空气带水问题进行进行查找解决。当封闭母线达到密封要求时,该装置可作为微正压装置使用。当封闭母线无法满足密封要求时,该装置可作为风循环装置使用,即装置在24 h不间断运行状态下,对封闭母线内吹拂,使封闭母线内始终有微弱的正压。通过设置使5号发电机封闭母线内压力保持在300~2000Pa,每八个小时对滤水罐排水一次,定期检查干燥器颜色,当干燥器颜色变为粉红色或含水量时及时联系检修更换。

一直有人认为,封闭母线正常运行起来后,依靠本身产生的热量,会将封闭母线的固体绝缘件加热,从而可以提高封闭母线的整体校验,而不需要投入微正压装置,所以本单位规程规定,机组停运后投入微正压装置,机组启动后退出微正压装置,其实这种观点是片面的。这是因为封闭母线一旦运行起来以后,封闭母线的导体和外壳会产生大量的热量,母线内部的空气也会被随之加热,封闭母线的内部空气被加热后,由于密封性不严,就会吸收封闭母线外部的水分,使自己尽量达到饱和,所以,封闭母线内部热空气的相对湿度要远比封闭母线外部空气的湿度大得多,当导体的负载电流减小时,增大的温差就会使空气中的饱和水成为过量水析出,所以微正压装置无论机组启动或停运的情况下,都应24小时不间断的投运,以真正实现干燥除湿的效果,防止封闭母线受潮结露。

由此,我们还可以得出一个结论:发电机封闭母线绝缘下降结露主要受空气温度的影响,例如,我们常会发现,南方的发电企业常年湿度比较大,但是温度普遍在0℃以上,温差比较小,封闭母线绝缘下降的事件比较少,而北方天气比较干燥,但由于昼夜温差比较大,发电机封闭母线绝缘下降的事件相对比较多。

4结束语

本单位在5号机组封闭母线出现绝缘下降不合格后给予了高度重视,及时分析了绝缘下降的各种原因,查找故障点。进行相应整改措施,起到了良好的效果,至今再无出现封闭母线绝缘下降的情况,除此以外对其它同类型5台机组进行预防性查找和整改措施,为安全生产做好了坚实的基础。

参考文献:

[1]张丽忠.发电机变压器组封闭母线绝缘低的原因及处理[J].机械管理开发,2017,10(3):31

[2]粟浩凤.发电机封母受潮的危害及预防措施[J].华北电力技术,2008,02.014。48

[3]GB/T8349-2000.金属封闭母线[s]

论文作者:邵世磊

论文发表刊物:《河南电力》2018年13期

论文发表时间:2018/12/27

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