淺析對汽輪機原廠家配置的DEH（MEH）直流雙電源切換裝置進行改造的建議

張飛

摘 要：對于火電廠汽輪機廠家配置的DEH、MEH的直流電源雙電源切換裝置，是利用二極管的單項導(dǎo)通特性來實現(xiàn)切換，但這種隔離不能實現(xiàn)完全的電氣隔離，在直流系統(tǒng)發(fā)生接地或絕緣不良等情況下，該裝置會引起直流在線絕緣誤報警，不便于查找故障點和及時消除隱患。為此，本文就我公司所屬的云南昭通威信電廠對該裝置進行改造取得成功經(jīng)驗分享予大家，以予有類似情況的電廠給予一點點幫助。

關(guān)鍵詞：DEH（MEH）直流電源；改造；電氣完全隔離；解決誤報警

中圖分類號：TM311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）05-0139-02

我公司下屬的云南昭通威信廠的DEH、MEH等熱控控制電源由電廠直流系統(tǒng)提供，其雙電源切換裝置由東方汽輪機廠家成套提供，采用二極管并接來實現(xiàn)切換。這種配置的直流雙電源電源切換裝置，在直流系統(tǒng)正常情況下沒有任何問題，但在直流系統(tǒng)發(fā)生接地或回路絕緣不良等情況下，直流系統(tǒng)的絕緣在線監(jiān)測裝置將出現(xiàn)誤報DEH、MEH等回路接地或絕緣不良，對及時查找真正接地點帶來了干擾，亦帶來了較大安全隱患。為此，本文對采用二極管來實現(xiàn)DEH（MEH）的直流雙電源切換存在的問題進行了分析，并提出了改造方案和實施效果。

1 原DEH、MEH等熱控直流電源配置情況

云南昭通威信電廠2×600MW超臨界機組的DEH、MEH由東方汽輪機廠家提供，直流雙電源切換裝置原理如圖1所示。主電源來至直流系統(tǒng)I母，輔電源來至直流系統(tǒng)II母，主電源和輔電源通過正負極上串接的二極管進行并聯(lián)和隔離，實現(xiàn)“二選一”供電模式，確保DEH、MEH等熱控盤不失去電源。

2 存在的問題

（1）未實現(xiàn)電氣完全隔離。它是利用二極管的單向?qū)ㄌ匦?，對主電源和輔電源來進行了電氣不完全隔離，但這個隔離在主、輔電源負極的兩個二極管參數(shù)接近時，會出現(xiàn)主、輔電源負極相互串回路現(xiàn)象（即：正極可能是主電源，負極可能是輔電源）。

（2）系統(tǒng)絕緣不良或接地時，導(dǎo)致直流I、II母的絕緣在線監(jiān)測裝置均出現(xiàn)報警，影響查找故障點。

我們假設(shè)DEH（或MEH）由主電源供電，此時輔電源回路在圖2所示的N2點或直流系統(tǒng)II母負極其它地方發(fā)生接地或絕緣不良，此時直流系統(tǒng)II母的絕緣在線監(jiān)測裝置發(fā)出報警；但主電源回路此時同樣會通過圖2所示的V2中二極管1與N2點或直流系統(tǒng)II母負極的其它接地點來形成回路，從而造成直流系統(tǒng)I母的絕緣在線監(jiān)測裝置也出現(xiàn)報警。因為，N2點或直流系統(tǒng)II母負極的其它地方發(fā)生接地或絕緣不良，其對地電阻非常小，主電源就會通過N2點或直流系統(tǒng)II母負極的其它接地點來形成回路。同理，由輔電源供電時，在圖2中的N1點或直流I母負極的其它地方發(fā)生接地或絕緣不良，同樣會造成直流系統(tǒng)的I、II母線絕緣在線監(jiān)測裝置同時出現(xiàn)報警。

3 威信電廠的解決方案及現(xiàn)場試驗情況

（1）威信電廠采用ZR-ATS/DC直流無擾雙電源切換裝置將電氣原送來的兩路（主輔）電源分成四路，分別送入兩臺獨立裝置里，正常運行時兩臺裝置同時運行相當(dāng)于“四選一”，供電可靠性更高，其原理如圖3所示。

（2）實現(xiàn)了完全的電氣隔離和互不干擾。ZR-ATS/DC直流無擾雙電源切換裝置將原來的兩路電源分成4路分別送入如圖3所示的由兩臺隔離變（DC/AC）組成的兩臺獨立切換裝置，并經(jīng)隔離變進行轉(zhuǎn)換后輸出，從而實現(xiàn)了對兩個電源的完全隔離，保證了兩路直流電源在工作過程中不存在電氣聯(lián)系，發(fā)生接地時互不影響。

然后，兩臺切換裝置的輸出又通過并機電纜連接，保證了兩臺切換裝置工作在統(tǒng)一電源，再將輸出連接到輸出母線，分別供給DEH、MEH供電，實現(xiàn)了無擾切換，保證了電源切換不造成DEH、MEH保護動作，達到切換時間為0秒，而且原來的回路可繼續(xù)保留不拆除。

（3）現(xiàn)場試驗。

①空載通電測試。對兩臺裝置分別上電，均正確指示工作正常。拉ZK1開關(guān)，裝置1自動切換到2路供電，裝置2也同時切換到2路供電，分別測試ZK2、ZK3、ZK4動作均正常，聯(lián)動正確。

②帶負載測試。大機、小機均處于掛閘狀態(tài)，分別做電源切換，在電源切換過程中均沒有異常出現(xiàn)。滿足功能要求。

③切換波形記錄。在帶負載試驗過程中，用FLUKE示波器記錄切換時的輸入電壓和輸出電壓波形，真實了解切換時的電壓變換，切換附圖如圖4、5、6、7。

其中A為輸入電源波形，每格代表50V，B為輸出電源波形，每格代表20V，時間間隔為20ms?？梢钥吹捷斎腚娫丛?0ms電壓掉到0V，輸出電源B基本維持不變，保持平穩(wěn)，從圖形看到的電壓下降是切換到第二路電源的波形。