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事故照明电源回路优化

2021-01-17

为保证火电厂及变电所内值班人员能在电力系统全停事故下的连续作业,各重要设备及场所均设有事故照明,照明对防止事故扩大及各系统的快速恢复有着重要意义,而事故照明电源及回路的选择对火电厂及变电所内设备的安全运行有着重要的意义。 1事故照明的现状 发电厂、变电站的照明种类可分为:正常照明、应急照明、警卫照明和障碍照明。正常照明因故障熄灭后,需确保正常工作或活动继续进行的场所、需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所、需要确保人员安全疏散的出入口和通道应设置应急照明[1]。采用不间断交流电或直流电供电的照明统称为事故照明。 我厂某站事故照明采用交流220V及直流220V两路电源供电,直流电由蓄电池及整流模块输出,如图1所示,在交流电电源正常供电的情况下,交流继电器1~3YJ带电将交流回路导通,交流接触器1C吸合,同时交流继电器常闭点断开,将直流回路断开,事故照明由交流电供电,作为正常照明的一部分工作;在交流电失电情况下,交流回路断开,直流回路2C、3C自动投入,事故照明由直流电供电,交直流回路共用的照明负荷构成热力站的事故照明。 2问题及分析 交直流两用照明回路设计有效地利用了有限的设备资源,节约了施工成本,但给直流系统的安全运行埋下了安全隐患。主要表现在以下两个方面: 一方面正常照明零线直接接地,而站所在初期建设过程中未充分考虑到事故照明的应用,照明回路中零线负荷侧直接接地,正常情况下事故照明作为正常照明的一部分,零线接地能正常工作,一旦交流失电,直流电投入运行后出现直流系统负极直接接地。而在实际运行中,由于锅炉、汽机区域高温环境影响,直流系统时常出现正极接地故障的发生,此时事故照明投入运行,将直接导致直流系统正、负极同时接地,严重影响设备的安全稳定运行。 另一方面交直流共用负荷回路中,当切换装置出现异常时,易造成交直流串电现象的发生。如:当接触器1C出现故障接点粘连,在事故照明电源切换后恢复交流电源时,由于交直流接触器均在导通状态,造成交流电反串入直流系统中,极有可能造成设备保护装置误动引起设备事故。 3改进措施 (1)将事故照明作为正常照明的一部分,直接用直流电供电。因照明电缆易出现绝缘损坏现象,导致直流母线绝缘下降,且故障发生后,由于照明电缆分布广,部分电缆通过金属管线,故障不易排查,造成日常设备维护量大。 (2)将事故照明作为备用照明,在交流电源失电情况下投入,使用直流电供电。如图2所示,则现场需要重新敷设事故照明电缆及加装事故照明,造成资源的浪费且增大了设备的维护量;而在事故照明电缆发生绝缘损坏情况下,未经测量线路绝缘而直接投入直流电源,仍有可能造成直流系统异常。 综上所述,使用直流电给事故照明供电弊端较多,不宜采用。 (3)采用逆变器作为事故照明的备用电源。如图3所示,直流输入电源经隔离二极管给逆变器供应直流电,经逆变器逆变后作为事故照明的备用电源,交流电源在正常情况下作为事故照明的工作电源。在交流失电情况下,经逆变后的交流电投入,保证事故照明电源的可靠运行。经过二极管、逆变器作为交直流电的隔离设备,有效地防止了交流电串入直流电系统中,避免了因现场事故照明电缆绝缘 图2事故照明作为备用照明的电源切换回路 损坏而造成直流系统接地的发生。另一方面,当事故照明由蓄电池直流系统供电时,宜采用白炽灯[2]。而使用交流电源供电,事故照明所用灯具有了更多选择,且一旦发生照明电缆绝缘损坏,很快可以发现并处理,给后期设备维护带来了方便。

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