某電廠直流充電機(jī)多次燒毀的原因分析及改進(jìn)

田海軍

摘 要： 針對(duì)某電廠機(jī)組所屬直流系統(tǒng)在檢修直流系統(tǒng)電源由蓄電池接帶放電后，在切換為交流電源供電時(shí)，直流充電機(jī)多次燒毀的事件進(jìn)行調(diào)查分析，提出了改造措施，避免了事故再次發(fā)生，保障了直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：直流母線(xiàn)；交流電源；直流充電機(jī)；蓄電池組

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.140

發(fā)電廠直流是給信號(hào)、設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明應(yīng)急電源及開(kāi)關(guān)分、合閘操作提供電源的電源設(shè)備，其性能和質(zhì)量直接關(guān)系的發(fā)電廠設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行與設(shè)備安全。

1 問(wèn)題的提出

某電廠為新建電廠，在廠用系統(tǒng)送電至直流系統(tǒng)時(shí)和后續(xù)調(diào)試期間因直流系統(tǒng)交流電源中斷造成多次多臺(tái)直流充電機(jī)整流器燒毀事件，為徹底消除這一影響機(jī)組安全的因素聯(lián)合廠家查找原因并對(duì)其改造，得到了解決。

2 設(shè)備概況

某電廠為西門(mén)子E級(jí)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，2014年底投產(chǎn)。主廠房直流系統(tǒng)配置為：每套聯(lián)合循環(huán)機(jī)組設(shè)一套220V直流系統(tǒng)，直流系統(tǒng)包括蓄電池組、充電器、直流饋線(xiàn)屏等。每套直流系統(tǒng)設(shè)兩組220V蓄電池組，用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，設(shè)有充電母線(xiàn)和配電母線(xiàn)，充電母線(xiàn)用于蓄電池的充電和試驗(yàn)。直流饋線(xiàn)和蓄電池浮充電器接到配電母線(xiàn)，設(shè)兩組主充電裝置和一組相同容量的備用高頻開(kāi)關(guān)電源充電裝置及微機(jī)型直流絕緣監(jiān)察裝置，每組充電裝置輸出電流為240A。整流器型號(hào)為DF0235A-220/40F機(jī)組直流母線(xiàn)交流充電電源分別取自本機(jī)低壓廠用PCA、B段。備用充電電源取自公用PC段。每組充電機(jī)帶六組整流器。

3 運(yùn)行方式

正常運(yùn)行方式時(shí)兩組直流母線(xiàn)分段運(yùn)行。由#1直流充電機(jī)直接帶I母直流負(fù)荷運(yùn)行，并給Ⅰ組蓄電池進(jìn)行浮充電。由#2直流充電機(jī)直接帶Ⅱ母直流負(fù)荷運(yùn)行，并給Ⅱ組蓄電池進(jìn)行浮充電。正常運(yùn)行方式下，直流母線(xiàn)母聯(lián)開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置，Ⅰ母開(kāi)關(guān)和Ⅱ母開(kāi)關(guān)則在合閘位置。當(dāng)廠用電源失去時(shí)，直流系統(tǒng)由蓄電池供電。接線(xiàn)方式如圖1所示。

4 事故經(jīng)過(guò)

因本電站為新建電廠，電廠建設(shè)和機(jī)組調(diào)試周期長(zhǎng)達(dá)近3年時(shí)間，加上施工環(huán)境和設(shè)備保潔長(zhǎng)期未到位，機(jī)組各設(shè)備和各廠用段積灰較多，公司經(jīng)研究決定利用調(diào)試間歇清理設(shè)備積灰。2014年5月19日15：30 由電氣檢修班對(duì)電氣盤(pán)柜清灰并辦理電氣工作票‘6KV配電間及#2機(jī)組PCA/B段盤(pán)柜清理衛(wèi)生將#2機(jī)PCA/B段停電，停#2機(jī)#2直流母線(xiàn)充電機(jī)電源。因公用PC段至直流充電備用電源未經(jīng)過(guò)調(diào)試，所以直流母線(xiàn)電源切至蓄電池組供電。 2014年5月20日16：10 電氣工作票結(jié)票，#2機(jī)PCA/B段恢復(fù)送電，#2機(jī)直流母線(xiàn)切回至PCA段供電，當(dāng)時(shí)檢查除充電機(jī)充電電流較大外，其他運(yùn)行正常。 19：10 巡檢發(fā)現(xiàn)2#機(jī)組II段充電柜跳閘。 2014年5月20日8：50 為查找2#機(jī)組II段充電柜跳閘原因，單獨(dú)投入2#機(jī)組直流II段#6整流器運(yùn)行時(shí)跳閘，并伴有打火和焦糊味。最后將2#機(jī)組直流II段切至公用充電機(jī)帶。09：55 檢查發(fā)現(xiàn)公用充電柜#1整流器跳閘，后將充電機(jī)總限定電流至50A后，重新啟動(dòng)公用充電柜剩余5個(gè)整流器，即平均分配至每個(gè)整流器的電流為10A，充電正常。最后，通過(guò)排查發(fā)現(xiàn)#2機(jī)組直流2段充電機(jī)有4組燒毀。

5 原因分析

事故發(fā)生后公司組織運(yùn)行、檢修及調(diào)試所技術(shù)人員查找分析事故原因，具體有以下幾方面：（1）直流蓄電池組放電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，電池電壓過(guò)低，當(dāng)恢復(fù)交流電源供電時(shí)，造成充電柜整流器瞬時(shí)啟動(dòng)電流過(guò)大，導(dǎo)致整流器燒毀；（2）運(yùn)行人員在操作時(shí)未嚴(yán)格按照電氣操作運(yùn)行規(guī)程作業(yè)。直流充電裝置停電時(shí)未按照先停直流充電機(jī)再停交流輸入開(kāi)關(guān)的原則，而是直接斷開(kāi)交流輸入開(kāi)關(guān)；再檢修結(jié)束恢復(fù)送電時(shí)，未檢查斷開(kāi)各充電機(jī)空開(kāi)，直接合上交流輸入開(kāi)關(guān)。違反了《十八項(xiàng)反措》2012年修訂版 5.1.2.7條規(guī)定，直流充電裝置恢復(fù)送電的順序?yàn)?，先合交流輸入開(kāi)關(guān)、再合每個(gè)充電機(jī)開(kāi)關(guān)、待充電機(jī)完全啟動(dòng)后，再合直流側(cè)至電池的開(kāi)關(guān)，順序相反造成充電機(jī)損壞；（3）此次事件暴漏人員對(duì)待工作麻痹大意，廠用PC段清掃作業(yè)時(shí)本應(yīng)該A/B段交替作業(yè)，檢修人員圖省事要求兩段同時(shí)停電，而運(yùn)行人員未拒絕，造成兩段同時(shí)失電；（4）整流器質(zhì)量不過(guò)關(guān)，啟動(dòng)電流過(guò)大，造成整流器燒毀，不滿(mǎn)足電廠安全運(yùn)行需要。

6 整改措施

（1）針對(duì)直流蓄電池不易放電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情況，要求若機(jī)組PC段有工作交流供電電源失去時(shí)，應(yīng)優(yōu)先保證公用充電機(jī)帶直流。

（2）運(yùn)行人員嚴(yán)格按章電氣運(yùn)行操作票執(zhí)行電氣操作，杜絕不按操作票和越級(jí)操作，防止誤操作發(fā)生。同時(shí)在廠用段停電時(shí)盡量防止PCA/B段同時(shí)停電。

（3）會(huì)同廠家檢查后在充電機(jī)模塊上焊接電流限制元件（包括三極管、穩(wěn)壓管、限流電阻、電容）改造完畢后，重新試驗(yàn)，每個(gè)充電模塊限流35A左右，即使其它5個(gè)充電機(jī)不開(kāi)，單個(gè)充電機(jī)也不會(huì)過(guò)負(fù)荷故障，現(xiàn)運(yùn)行正常。

7 小結(jié)

通過(guò)本次改造和規(guī)范運(yùn)行值班操作方法，經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行觀察直流充電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)正常，經(jīng)多次蓄電池放電，交流電源重新投入充電機(jī)在均充模式時(shí)也再未發(fā)生充電機(jī)燒毀的事故，事實(shí)證明本次改造非常成功。

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