目前国内火力发电厂的离相封闭母线处在几种保护方式?其性能怎么样?微正压的效果怎么样?

如题所述

国内的封闭母线保护装置主要有以下几种1.微正压装置;2.热风保养装置;3电加热装置;4强制风冷装置;5.其他装置,下面对每种装置的利弊加以分析。
1.微正压装置
微正压装置是向母线内部充入干燥、洁净的气体,使封闭母线内的空气压力保持在一个
略高于大气压的微正压状态,以避免外界潮湿的空气、浮沉、颗粒等杂质侵入母线。
其工作原理为:以空压机或厂内压缩空气为气源向母线内充入气体,当封闭母线内的压力低于300PA时,该装置开始充气,当封闭母线内的压力达到2500PA时则停止充气,使封闭母线始终保持一个区间压力。
微正压装置对封闭母线密封性能要求很高,各回路母线末端一般均设置绝缘密封结构,变压器升高座无法纳入微正压系统,在实际运行过程中,变压器升高座内经常由于结露而产生凝结水影响母线的安全运行。另外,机组投入运行后,密封原件由于经常受到高温、震动等因素的影响,母线密封性能下降,导致母线内部保压时间过短,微正压装置启动频繁,设备故障率增大,设备检修维护量增大。
2.热风保保养装置
热风保养装置一般用于机组启机前,用于去除母线内部的潮气,提高母线内部的温度,提高母线内部空气的饱和含湿量,起到保养作用。
其工作原理:高压离心风机吸入空气,经简单过滤、加压后,在经过电加热装置加热,提高空气的饱和含湿量,送入母线内部,最后经过母线的热风出口排出。该装置在母线停运时投入使用,利用空气加热后的物理性质,防止母线内发生结露及潮气聚集。
该装置只是相对提高了母线内部的固体绝缘,不能提高母线内部空气的干燥度,在母线运行时,由于环境温度和机组负荷的变化,母线仍存在结露的可能。当母线长度较长时,距加热点较远母线内部空气中的水蒸气将重新凝结成液态水,造成母线分段绝缘不合格.
3.电加热器
电加热器一般装设于母线内部的绝缘子附近,维持母线内部的空气温度,避免机组启停期间 母线内部空气温差过大导致结露。
加热器数量较多,降低了母线的密封性能,运行损耗大,同热风保养装置一样,该装置仅通过提高母线内部的空气温度而降低相对湿度,并不能提高母线内部空气的干燥度。另外,该装置在安装过程中,一定要注意牢固性,否则,一旦出现松动或脱落,极易引发母线导体与外壳之间的放电。
4.强制风冷装置
国内目前封闭母线的保护方式一般采取自然冷却的方式,当机组容量大到一定程度后,就需要采用强制风冷的冷却方式。
采用强制风冷,母线导体的载流量可增加0. 5~1倍,母线的导体和外壳、外径等大为减小,从而节省大量的有色金属和方便施工安装。国外的情况是;加拿大认为额定电流为8000A以上时可考虑强制风冷方式;日本自冷方式一般不超过16000A,长度不超过20~25米,西德到25000A才考虑;美国是从600MW机开始考虑,但也有750 MW机仍然采用自冷方式的情况。
当采用强制冷却时,冷空气进入封闭母线的方式一般有两种,一是“B相进,A、C相出”; 一是“A、C相进,B相出”,都是闭式循环,还可以采用一种“单项双风”的冷却方式,冷空气先进入每相导体,到达终端后经导体与外壳之间的环形通道而返回,热空气经热交换器冷却后,从新进入母线,相与相之间不设联箱。
但由于增加了风机、冷却器、滤离子装置,增加了运行费和维护工作量。具体工程应根据母线长度、回路工作电流大小等条件,进行综合技术经济论证。另外,在制造、生产和现场安装中必须保证封闭母线外壳的气密性。降温设备的布置也需要较大的面积。
5.其他装置
目前,国内除以上4种保护装置外,还有憎水性绝缘子、外壳内通自然风、空气干燥循环等相关设备及工艺。但从总体来讲,无非只是将上述4种装置的工艺从新排列组合,并没有什么实质性的跨越。
相对于上述几种比较,其中微正压装置的使用效果是最好的,基本上排列在几种保护之首。但现在国外新出现一种开放式微风循环正压装置,对国内封闭母线的现状极为实用。目前在国内几家电厂也相续得到应用及论证。梁洪军追问

请问一下您说的国外开放式微风循环正压装置是一种什么装置?

追答

国内运行中的封闭母线,主要表现出3种运行状态
1)封闭母线密封状态良好,母线内能够始终保持一定的微正压气体。且保压时间在30分钟左右。
2) 封闭母线密封状态一般,母线内虽然能够充入一部分微正压气体,但压力始终保持不住,保压时间在1~5分钟左右。
3)封闭母线密封状态差,母线内没有一点压力,保压时间为0.
由以上3点我们可以看出,对于密封状态良好的封闭母线,我们采用国内的微正压的保护方式完全可以提供保护,而对于密封状态一般和密封状态较差的封闭母线。 微风循环正压装置是完全根据国内封闭母线密封3种运行状态的特殊情况而提出的。微风正压循环技术是国外比较普及的一种技术,其采用微正压装置的工作原理,即24小时不间断的向封闭母线内充入300Pa ~2500 Pa区间压力的“不饱和空气”。使封闭母线内的压力始终保持在一个稳定值。这种充气方式的优点在于:
1.充入母线的洁净、干燥的“不饱和压缩空气”在母线的三相中以对流的形式流动,形成微风循环,将母线内过量的水份吸收,成为“饱和空气”,以提高母线的固体绝缘。同时,将母线导体产生的热量以微风吹拂的形式带走,降低了导体的温度,起到预防导体过热发生局部强烈氧化,及降低导体电阻的作用。
2.对密封不严的封闭母线形成“气封”。母线内的湿热空气最终由母线的密封不严处吹出。并有效阻止了外界空气中的灰尘、杂质、雨水等物质由母线的密封缺陷处侵入母线,使封闭母线只有向外呼出的气流,而不能向内吸入空气。从而达到气封的效果。
3.该工艺 既不采用热风,也不采用冷风,而是采用与环境温度相同的干燥空气形成的微风。利用封闭母线的自然泄漏量,最大限度的避免了母线内部因出现温差变化而导致的结露事故。
这种设备的优点在于:当采用微风吹拂时,迫使母线内结露水的水分子动能增大,运动增强,脱离水面的分子数就增多,也就是说蒸发加快。假设温度不变,此时,在结晶水面上存在这样的动态平衡,有部分水分子在离开水面的同时还有一部分会回到水里面,如果加快空气流动速度,就会带走更多的水分子,就打破这种平衡,就会有水分子不断地离开水面,来维持动态平衡,即蒸发也加快。就能更好的防止封闭母线结露事故的发生。结露主要与降温和空气中水分的过饱和程度有关,当然,有风的情况下水分很难饱和,也就不会结露了。梁洪军

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