对热控系统直流电源可靠性的分析与改进

对热控系统直流电源可靠性的分析与改进
发布时间：2021-06-18T07:04:42.561Z 来源：《河南电力》2021年2期作者：尹伟伟
[导读] 电厂热控系统在应用过程中具有重要的影响意义，其直接关系机组的控制状态与发电设备的安全稳定性。

常规情况下，热控系统需要采用直流电源进行供电，然而这一设备可能会出现可靠性问题，进而引发安全事故。

（内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司）
摘要：当前，我国经济发展速度逐渐加快，电力网络的需求也出现了大幅提升的趋势。

在这种背景条件下，火电站热控系统的稳定性开始受到广泛重视。

热控系统在应用阶段具有重要的影响意义，如果直流电源出现可靠性问题，便有可能导致生产安全事故，不利于电网稳定性与人员安全保障效果的落实。

本文结合某厂热控系统直流电源问题，针对可靠性进行了深入分析，并研究相关改进措施，以供参考。

关键词：热控系统；直流电源；可靠性改进
引言：
电厂热控系统在应用过程中具有重要的影响意义，其直接关系机组的控制状态与发电设备的安全稳定性。

常规情况下，热控系统需要采用直流电源进行供电，然而这一设备可能会出现可靠性问题，进而引发安全事故。

通过结合实际案例对直流电源可靠性进行分析，能够明确其存在的主要问题，有利于后续的解决措施探究，对提高电厂热控系统稳定性具有重要的影响意义。

1 当前热控系统直流供电方法分析
当前，热控电源直流供电为了确保基础回路的稳定性状态，主要采用二极管单向导通的方案作为切换策略。

例如，在双二极管负极直连的状态下进行处理，或采用四个二极管负极直连通。

某厂1000MW的应用机组热控系统采用直流电源分配柜进行供电，内部应用双路直流电源开展操作。

其中，系统应用二极管耦合并联的供电处理方案，但接线方式存在违规问题，不符合相关规范的基础需求。

2 二极管耦合并联供电存在的主要问题
2.1未实现完全隔离
二极管耦合并联供电系统存在双路电源电气隔离程度不足的问题，耦合需要利用二极管单向流通的基础特征，但大部分二极管本身存在反向漏电的问题，无法将主电源与辅助电源进行隔离。

在常规情况下，电气直流电源之间存在联络开关装置，但其正常处于断开状态，仅在直流电源模块需要进行检修的过程中才会进入合并模式。

在这种情况下，二极管充当了双直流电源的联络开关，同时持续处于合并的状态[1]。

这一问题对直流电源的运行稳定性造成了严重的负面影响，不利于安全保障措施的落实。

因此，需要重视二极管耦合存在的隔离问题，确保其能够得到有效改进，保证热控系统维持正常、稳定运行。

2.2直流接地时误报警
在应用二极管耦合作为并联供电的基础方案时，经常会出现直流接地引发的警报问题。

在直流装置本身绝缘效果不佳或出现接地时，直流区域的绝缘监测系统可能会出现报警，进而影响故障区域的查找效率，不利于热控系统的快速检修。

因此，需要重视直流接地情况下产生的错误报警问题，确保其能够得到有效解决。

2.3违反相关标准，增加工作量
采用二极管耦合并联供电处理的方式不符合相关规范需求，根据我国详细规定，大于110V的蓄电池供电需要保证其规避热工盘柜合盘运行的条件，如果应用双向二极管结构实现功能，需要逐步进行淘汰[2]。

在开始淘汰前，需要分析二极管的压降状态，如果存在击穿问题，则需要立即进行更换，防止出现安全事故。

直流电源本身具有不接地系统的特征，正负极电压为110~220V，处于相对变动的状态。

现场直流电源通常可以进行正对地与负对地电压的测量，其能够为后续查找直流接地创造基础条件。

在直流电源的维护过程中，工作人员需要频繁查找直流接地现象。

一旦这一过程中出现双接地问题，便会导致监测装置报警，进而增加搜寻接地点的工作量，不利于相关管理效率的提升。

3 热控系统直流电源可靠性改进措施
3.1改进方案
结合本次电厂的热控系统直流电源应用状态，应当注重生产实际需求，选择将直流双路电源由原本的二极管耦合转变为并联供电方式，并应用大功率直流真空接触装置作为转换开关设备，使电路能够得到有效控制，保证开关电压输出处于稳定状态，并提高隔离效果，避免接地故障产生相互影响问题。

通过采取这一方案，可以有效增强热控系统直流电源的可靠性，有利于后续的进一步运转。

3.2直流双电源转换装置原理
在热控系统直流电源可靠性改进过程中，需要首先明确双电源转换的基础原理，如图1所示。

常规情况下，输入回路1与输入回路2能够通过二极管与接触装置、直流隔离单元进行并联，使输出端得到有效管控。

双独立电源装置1和2能够分别取电源两路，为系统内部的逻辑回路进行电源供应。

在出现单路输入失去电力的情况下，系统的运行效果不受负面影响[3]。

在装置工作过程中，核心电源可以通过反二极管进行输出，备用电源处于断开状态。

在这一情况下，直流隔离单元能够进入工作模式，与核心电源对负载并联进行供电处理。

如果主要电源出现故障问题，包括电压下降或失去电力等，电压检测回路会迅速检测到变化情况，并判断电源故障问题，产生切换的信号。

在接受到相关信号后，ZKJ会进入接通模式，将输出的电压切换至备用区域，整体流程需要消耗1ms，变化范围处于±10%的状态下。

当核心电源故障问题得到解决后，供电达到恢复状态，装置本身的电源指示等会亮起，使其切换至核心电源进行供电。

在切换装置处于双机械配置状态下，两台设备可以在核心电源失去电力时自动完成切换操作，整体流程处于同步状态，能够保证设备的正常运转，避免出现负面问题。

图1 基础原理图
3.3现场存在问题
在本次改进过程中，切换设备大部分应用双备用模式，包括两个切换装置与认主电源。

在现场开展安装接线环节的流程中，各个切换设备可以应用独立的双路进线电源设备开关，同时两个装置的输出处于并列运行的状态，不包括输出开关设备。

通过采用这一接线方法进行处理，能够使单一切换装置出现故障问题时，使另一路开关进入反应模式，达到自动切换供电线路的效果[4]。

如果某一线路出现开关跳闸或异常分闸问题，切换装置同样可以发挥基础功能，使系统进入供电线路切换模式，达到理想的工作目标。

在切换完成后，如果另一装置仍然为单一电源供电，可能会导致直流电源系统的母线输出端进入环网运行状态，不利于安全保护效果的落实。

因此，在这一过程中，需要针对相关问题采取有效的解决措施，避免直流系统在单点接地情况下产生安全隐患问题，提高整体保障效果。

经过技术分析与研讨，决定应用双系统备用模式，将原有的四路进线开关更改为双路进线开关系统，使两个装置能够一同采用电源进行开关。

通过这一方式，可以有效解决开关失去电力导致的直流环网问题，可以有效增强基础安全保障效果，有利于解决现场存在的不良问题[5]。

3.4 改进结果
通过采取相关改进措施，能够使热控系统的直流电源达到理想的运行效果。

经过更改后，装置电压的切换门限数值转变为额定电压数值的75%，能够实现高速自动切换的效果。

同时，在切换动作出现的过程中，电压可以维持稳定状态，不会出现较为严重的变化，基础波动范围在10%左右。

通过这一改进措施，不仅达到了热控机组的设备运行需求，还可以有效增强设备的供电可靠性，能够强化原有电源的隔离质量，可以避免出现接地故障的相互影响问题，对后续的进一步处理具有重要的安全意义。

结束语
综上所述，在热控系统直流电源可靠性改进的过程中，应当重视相关技术原理概念，并采取有效的改进措施，使其能够达到理想的运行稳定性，避免出现异常问题，实现良好的改造与应用目标。

参考文献：
[1]徐伯梁. 火电厂热控系统的可靠性研究[J]. 科学家，2017，5（011）：70-71.
[2]孙爱敏. 热控系统可靠性技术提升及优化[J]. 轻松学电脑，2019，000（019）：P.1-1.
[3]傅一平. 提高电厂热控系统可靠性的策略分析与技术探索[J]. 百科论坛电子杂志，2018，000（012）：525.
[4]郑玉成. 浅析电厂热控系统可靠性提升的方法[J]. 科技经济导刊，2017（18）：102-102.
[5]王正通，刘子良. 热控系统可靠性技术提升及优化研究[J]. 科技创新导报，2020，017（006）：14-15.。