300MW機(jī)組水源地深井潛水泵電氣回路改進(jìn)

吳福雨

(鶴壁同力發(fā)電有限責(zé)任公司，河南 鶴壁 458000)

300MW機(jī)組水源地深井潛水泵電氣回路改進(jìn)

吳福雨

(鶴壁同力發(fā)電有限責(zé)任公司，河南 鶴壁 458000)

介紹了某公司水源地深井潛水泵運(yùn)行中存在的電氣缺陷和故障現(xiàn)象，分析了異常產(chǎn)生的原因，提出了水泵電氣回路改進(jìn)的具體方案和完善措施；改進(jìn)后效果良好、效益顯著，為機(jī)組供水和安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了支撐。

深井潛水泵；電流繼電器；過(guò)流速斷保護(hù)；電流互感器

0 引言

某發(fā)電公司深井水源地位于淇水河畔，是1號(hào)、2號(hào)發(fā)電機(jī)組的重要生產(chǎn)供水基地。該水源地深井潛水泵的可靠投入和穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)保證2臺(tái)機(jī)組生產(chǎn)用水安全，避免因供水不足而造成機(jī)組減負(fù)荷運(yùn)行或被迫停機(jī)，有著重要的作用。

1 設(shè)備狀況

該水源地共安裝21臺(tái)深井潛水泵，潛水泵電機(jī)容量為55 kW，75 kW，100 kW不等。每臺(tái)潛水泵配1面電控柜，電控柜安裝在水源地AC 380 V工作段配電間。

潛水泵采用控制柜就地操作模式，啟動(dòng)方式為自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，電氣保護(hù)選用熱繼電器過(guò)載保護(hù)?？刂乒竦纳霞?jí)電源開關(guān)在AC 380 V工作段，開關(guān)型號(hào)為DW15自動(dòng)空氣斷路器，電源電纜和負(fù)荷電纜都為鋁芯電力電纜。考慮到潛水泵電機(jī)容量大、與電源距離遠(yuǎn)等因素，接至電機(jī)的負(fù)荷電纜均采用2根并接使用方式。

2 存在問(wèn)題

深井潛水泵電氣設(shè)備主要運(yùn)行缺陷如下。

(1) 水泵電控柜、電纜等水源地電氣設(shè)備使用期已超過(guò)20年，柜內(nèi)電氣元件老化、損壞嚴(yán)重。

(2) 電控柜電氣回路設(shè)計(jì)不合理，回路中繼電器及相應(yīng)接點(diǎn)過(guò)多，中間環(huán)節(jié)多。電控回路復(fù)雜，故障頻繁。

(3) 電氣保護(hù)元件熱繼電器已到使用年限，動(dòng)作不靈敏，甚至失靈拒動(dòng)。當(dāng)井內(nèi)發(fā)生淤積，潛水泵過(guò)載、卡澀或堵轉(zhuǎn)，電氣主回路過(guò)流時(shí)，電源接觸器不能及時(shí)自動(dòng)跳開，導(dǎo)致電機(jī)和主回路中的空氣開關(guān)、接觸器、自耦變等電氣元件過(guò)熱燒壞，設(shè)備故障擴(kuò)大。

(4) 接至控制柜內(nèi)的空氣開關(guān)和接觸器的鋁芯電纜，其終端頭接線鼻為鋁質(zhì)材料，而空氣開關(guān)、接觸器的接線端子為銅質(zhì)材料，這2種材料連接面接觸電阻大，氧化發(fā)熱嚴(yán)重，導(dǎo)致接線鼻和空氣開關(guān)、接觸器的接線端子時(shí)常燒壞。

(5) 潛水泵電機(jī)電纜線為2根并用，每相線芯相對(duì)較粗，而主回路配用的電流互感器(CT)容量和穿線孔徑較小，電纜線不能按CT銘牌規(guī)定的正確匝數(shù)穿過(guò)CT。這導(dǎo)致電控柜盤面電機(jī)電流表指示值與實(shí)際運(yùn)行值不符，值班員不能正確判斷遠(yuǎn)方電機(jī)真實(shí)工作狀況和水泵出力情況。

上述問(wèn)題導(dǎo)致深井潛水泵停運(yùn)次數(shù)不斷上升，工作穩(wěn)定性和可靠投入率逐漸下降，生產(chǎn)供水不足，嚴(yán)重影響了機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，設(shè)備維修費(fèi)用也高居不下，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。

3 改進(jìn)方案和完善措施

針對(duì)深井潛水泵電氣部分存在的異常情況，本著立足現(xiàn)有設(shè)備、節(jié)約成本的原則，制定了如下改進(jìn)方案和完善措施。

3.1 保護(hù)改型

拆除熱繼電器，在每面潛水泵電控柜內(nèi)增加2只保護(hù)動(dòng)作整定值不同的電流繼電器(DL-32型)，分別對(duì)應(yīng)運(yùn)行中潛水泵短路(電流速斷保護(hù))和堵轉(zhuǎn)(過(guò)電流保護(hù))的情況，相應(yīng)的保護(hù)按規(guī)程進(jìn)行整定值計(jì)算。這樣就可提高電氣保護(hù)動(dòng)作的快速性、靈敏性和可靠性，有效避免主回路過(guò)流引起電機(jī)繞組和重要電氣元件的損壞。

3.2 更換電流互感器

統(tǒng)一選用穿線孔直徑52 mm、穿芯匝數(shù)1匝、變比300/5的BH-80-∮型大孔徑CT，使電機(jī)電纜線芯能夠按CT銘牌要求匝數(shù)穿過(guò)CT。同時(shí)更換電控柜盤面電流表，其變比應(yīng)與CT變比相同，做到盤面電流表指示與電機(jī)實(shí)際運(yùn)行參數(shù)一致，便于值班員實(shí)時(shí)監(jiān)視和調(diào)整設(shè)備運(yùn)行工況。

3.3 改進(jìn)潛水泵電控回路

取消多個(gè)時(shí)間繼電器和中間繼電器，簡(jiǎn)化電氣回路，減少中間環(huán)節(jié)，降低故障幾率，同時(shí)方便設(shè)備后期檢修與維護(hù)。在每臺(tái)水泵電控柜與其上級(jí)電源開關(guān)間增設(shè)1根控制電纜(KVV22-2×1.5 mm2)，用于運(yùn)行中主電路過(guò)流、速斷保護(hù)動(dòng)作，使?jié)撍秒娫唇佑|器跳閘的同時(shí)，聯(lián)跳控制柜上級(jí)電源開關(guān)(DW15型空氣斷路器)，以此確保主電路故障時(shí)設(shè)備能夠可靠斷電停運(yùn)，避免故障擴(kuò)大。

3.4 鋁芯電纜接頭改用銅鋁過(guò)渡線鼻

認(rèn)真檢查控制柜內(nèi)空氣開關(guān)、接觸器的電纜接線端子，仔細(xì)清理銅端子表面的過(guò)熱氧化層和腐蝕物；重新制作鋁芯電纜終端頭，電纜接頭采用銅鋁過(guò)渡線鼻，徹底解決銅、鋁材料接觸面發(fā)熱氧化的問(wèn)題。

3.5 全面維修消除缺陷

將潛水泵逐臺(tái)停運(yùn)，對(duì)電控柜及電源開關(guān)等進(jìn)行一次全面檢查和保養(yǎng)，消除其他缺陷和隱患。

4 改進(jìn)的效果

對(duì)改進(jìn)后的深井潛水泵電氣設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查，結(jié)果顯示：電氣設(shè)備故障率明顯下降，水泵工作可靠性和投入率迅速提高，投入率由原70 %以下上升至96 %以上。機(jī)組供水得到充分保障，未發(fā)生一起因生產(chǎn)用水短缺引起的機(jī)組減負(fù)荷或停機(jī)事故，2臺(tái)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行更加安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)。

受安裝位置、運(yùn)輸通道的限制，潛水泵電機(jī)修理成本很高，僅每臺(tái)水泵及其連接管道由井內(nèi)拔出、維修后再恢復(fù)的費(fèi)用，每次就高達(dá)2.5萬(wàn)元。改進(jìn)后，設(shè)備電氣保護(hù)措施更加完備，水泵電機(jī)及控制柜內(nèi)主要電氣元件不再頻繁損壞，年節(jié)約維修費(fèi)用約30余萬(wàn)元。潛水泵電氣回路改進(jìn)所用材料，如電流繼電器、電流互感器、電流表、銅鋁過(guò)渡電纜接線鼻等均為小型電氣元器件，數(shù)量少，價(jià)格低，但改進(jìn)后的經(jīng)濟(jì)效益可觀。綜上，水源地深井潛水泵電氣部分技術(shù)改進(jìn)效果良好，達(dá)到了預(yù)期目的。

2017-01-07；

2017-03-04。

吳福雨(1969—)，男，大專，主要從事300 MW和600 MW火力發(fā)電機(jī)組電氣設(shè)備的技改、檢修與維護(hù)工作，email：wufuyu000123@sohu.com。