高压硅堆整流变及其控制系统分析和处理论文_杨临民

(国家能源集团霍州发电厂 山西省霍州市 031413)

摘要:高压静电除尘用整流变压器控制系统应用在静电除尘领域,为静电除尘器提供可靠的高压直流电源,通过对电气系统故障影响电除尘正常运行的原因分析,阐述整流变及控制部分故障点的分析及处理方法。

关键词:整流变;控制;故障分析和处理

一、概述:

火力发电厂电除尘器是利用整流变输出直流负高压使气体电离、产生电晕放电,使粉尘荷电,在强电场力的作用下,将粉尘从气体中分离出来的除尘装置,但高压静电除尘用整流变的负载为静电除尘器内的电场,工况较为复杂,经常处于闪络或火花状态,极易引起电气系统故障,直接影响电除尘的正常运行。

霍州发电厂电除尘器自动控制系统由北京信实德电气设备有限公司整套提供(型号EPCON V),高压硅堆整流变由浙江正耀环保科技有限公司提供(型号GGAJ02-2.0A/60-72kV)。

二、设备故障现象:

2015年2月,#2机组由备用转为运行,#2炉电除尘相继投入过程中,2A23无法正常投入运行。

一次电压表计往复摆动:0~300V;一次电流表计往复摆动:0~250A;

二次电压表计往复摆动:0~40kV;二次电流表计往复摆动:0~1.2A;

高压硅堆整流变压器随电流往复摆动出现“哼吭”异音。

三、设备故障处理过程:

3.1第1次处理:电场高压引线拆开,将对应电场的充电比参数设置到1:1,导通角参数设置到20%,空载升压试验,故障没有排除。

3.2第2次处理:对电压取样电阻、电流取样电阻测试,更换高压控制柜内取样板、控制器、SCR可控硅堆,故障没有排除。

3.3第3次处理:假负载试验。

1)、关断主回路,断开可控硅和整流变压器之间的连线。

2)、可控硅后面接上灯泡,电源电压和灯泡额定电压应匹配,将100W两个白炽灯串联使用。

3)、将充电比参数设置到1:1,将导通角参数设置到30%,检查采样变压器T2的一次电源电压相别与高压柜内主电源电压相别应相同,否则,控制器将无法正常输出触发信号。

4)、启动高压柜,一次电压表计会缓慢上升,灯泡随着电压的升高亮度逐步增大,将导通角设置为40%、50%、60%、70%、80%、100% 直到可控硅开度打开到最大,此时灯泡最亮,一次电压指示达到300V以上,灯泡逐步点亮没有出现突变或者闪烁的情况。

5)、将导通角设置为0%,此时无电压输出,灯泡灭,表明高压柜内控制回路工作正常,整流变存在问题。

3.4第4次处理:整流变检查处理。

1)、吊芯前,整流变低压(初级)绕组直阻:A~X1:6.636mΩ、A~X2:7.285mΩ、A—X3:7.955mΩ,测试绝缘合格;测电流取样电阻值:5.1Ω、电压取样电阻值:66.2KΩ,符合技术规范。

2)、吊芯后,整流变高压(次级)绕组直阻:400Ω,测试绝缘合格;测分压电阻值:92MΩ,符合技术规范。

3)、吊芯后,变压器整流硅堆采用桥式整流,如图1所示,在正半周时由D1、D2导引电流自上而下通过RL,负半周时由D3、D4导引电流也是自上而下通过 RL,从而实现了全波整流。

四、设备故障原因分析:

由于桥式整流D2臂二极管全部击穿,导致整流变压器不能够正常励磁,使得变压器输出电流波形出现中断、不连续,造成一、二次电压及电流往复摆动,整流变运行声音变大,此种现象,简称偏励磁。

4.1偏励磁就是由于某种原因导致整流变压器不能够正常励磁,变压器的输出波形与正常输出波形不一致的情况。偏励磁是整流变压器的一种非正常工作状态,整流变正常输出的波形是连续的,每一个波形的峰值都相等,控制器CPU判断偏励磁故障的依据是变压器输出完整连续的电流波形是否有中断、不连续、峰值不相等情形。

4.2偏励磁产生原因分析。

 整流变故障引起的偏励磁:

整流变内部是由初级绕组和升压次级绕组、整流桥回路构成,当变压器整流桥的二极管性能变坏或二极管损坏时,则会引起偏励磁,此时整流变的声音要比正常时变大,处理方法:更换损坏的整流器件。

 控制器和接口板引起的偏励磁:

控制器故障时,不能给脉冲板发令或少发令,使脉冲板发不出脉冲或者发出脉冲少,造成可控硅无输出、输出波形减少或输出波形畸变。脉冲板故障时,少发脉冲,造成可控硅少脉冲输出或波形畸变,处理方法:检查更换接口板,更换控制器。

 SCR可控硅损坏引起的偏励磁:

SCR可控硅长时间运行,有可能性能损坏或性能变差,当一只可控硅损坏时,就这只可控硅不会有电压输出,当一只可控硅性能变差时,造成这只可控硅波形畸变,造成输出波形畸变;二只反并联可控硅的RC吸收回路中的电容若击穿短路,也会引起偏磁,

处理方法:更换SCR可控硅。

 其他原因引起的偏励磁:

控制电源异常使主控板和脉冲板正常功能不能发挥,控制程序出现问题也会引起偏磁等。

结束语:

高压静电除尘用整流变压器,属于特殊变压器,产生偏励磁时,常伴有整流变有异音、控制柜4块表计指示存在波动现象;这需要对设备的原理及故障现象熟悉,发现问题才能及时处理,确保设备安全运行。

参考文献:

[1]《燃煤电厂电除尘器》

[2]设备制造厂技术资料

[3]电除尘器行业标准DL/T514-2004

[4]华北电网有限公司电力设备交接和预防性试验规程(2008版)

作者简介:

杨临民 工程师 从事电气检修 国家能源集团霍州发电厂。

论文作者:杨临民

论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期

论文发表时间:2019/6/5

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