浅谈整流供电系统事故的防控措施

仇培新

邹平县宏正新材料科技有限公司山东省邹平市 256200

摘 要：针对电解铝行业要求持续不断供给强大的直流电源，整流供电系统的安全可靠就尤为重要，一旦出现供电中断将有可能造成较大经济损失，甚至造成系列停产。经过多年的对供电系统的反复优化，加强预防控制，提升了供电的可靠性。

关键词：整流机组、整流柜、GIS、预防

1、引 言

随着我国电解铝产业的技术发展，单系列的产能越来越大，而且单槽槽型也越来越大，用电负荷从最初的几万负荷增大至几十万的负荷，给供电系统的安全稳定运行带来了巨大的压力。对于大电流多台整流机组并列运行供电安全事故的预防及防范措施越来越引起了企业的高度重视。动力部从主要设备GIS、整流机组、整流柜采取的一些具体的防范措施，取得了一些效果，现就对进行简单总结。

2、GIS组合电器防范措施方面。

GIS组合电器优点很多，比如小型化、可靠性高、安全性好、安装周期短等，但它属于全封闭式的，安装要求高，故障检修难度大，且发生故障时往往影响整个系列的安全，结合里历年来的运行经验，制定的主要防范措施有以下几个方面：

1）、源头防范，从根本上降低异常的发生几率。在GIS设备提资时优化设备的配置，对母线气室及各单元间隔气室重新划分，缩小影响范围。对盆式绝缘子的安装尽量竖直安装，必须水平安装的，按照盆底向上的方式安装，避免金属粉末及导电颗粒物的积聚引发放电事故。对电动操作的隔离刀闸、接地刀闸的控制电源完全独立，同时操作电源与信号电源区分开，从工程技术方面防止误操作引发的事故。对接地刀闸、避雷器、电压互感器的外部连接的三相铜排采取与接地极直接连接的铜排，保证接地的良好性，有效防止因接地不亮导致的人身或设备的损害。对隔离刀闸、接地刀闸（线路侧刀闸）由原来的快速的改为慢速的，可以防止在操作过程中因速度过快产生越多的磨损金属颗粒，同时还安排专门技术人员前往厂家进行监督，确保断路器、隔离刀闸、接地刀闸进行至少不少于200次的机械操作试验，以保证触头的充分磨合，同时也避免在合分过程中产生金属导电刺或颗粒。

2）、严格安装工艺，提高装配质量。GIS组合电器订货时按照间隔发货，减少现场的安装难度，也可避免内部的绝缘件暴漏在空气中的时间。对室内的作业现场实施密闭式管理，减少粉尘的进入，并在现场放置至少三块以上的温湿度表，用于严格控制安装温度和湿度，一般温度控制在-25℃—40℃，湿度控制在低于70%。对工艺要求应涂抹的密封硅脂膏应适量，避免因硅脂过量滴溅导致盆式绝缘子闪络。在安装过程中严格清理安装孔、工艺孔或屏蔽罩内的异物，避免运行过程中产生震动掉落至气室内引发放电事故。重视绝缘件的表面清理工作，宜采用“吸-擦”循环的方式进行，在选用无毛纸擦拭。在充SF6气体阶段，严格按照出厂说明书要求对真空度和保真度时间严格落实，并做好记录，充气管路要做好防潮、防尘的措施，避免随着气体进入气室。全面考虑伸缩节位置和数量，伸缩节的调整按照厂家设计调整。

3）、GIS组合电器安全运行时的管控是重要保障。对各部位做好沉降标示，避免沉降引发气室漏气导致事故扩大。加强对定期检测试验的合理安排和执行，对气体全分析、局放试验、设备整体测温合理分布在每季度的各月中，确保持续监控，并对所进行的试验数据进行纵向、横向对比分析，确保数据波动较大或异常时能够第一时间发现。对断路器分闸回路进行技改，人员在现场发现异常时能够在第一时间分开断路器，避免事故的扩大。优化气室内CT接线的配置方式，将故障录波用CT绕组由断路器的上口改为下口接线，便于故障时的分析，缩短事故的处理时间。

3、整流机组防范措施方面。

整流机组在整流系统供电系统中出现故障的最多，但大多数都是单机组跳闸，虽然整流机组的运行都是N+1或N+2的模式，单机组跳闸后不影响系列的运行，但在实际运行中存在检修的机组或受气候的影响，单机组的跳闸也存在一定的风险。

1）在电量保护方面：确保PT、CT极性正确；确保CT变比设置正确；确保定值及出口配置正确；防止CT短接片正常运行时断开、压接不实；确保PT、CT二次接地良好，且有且只有一点接地；确保CT、PT各试验参数均正常，且能够严格按照周期定期检测；确保保护压板正确投入，且压接良好；测量压板电压时，确保万用表的档位选择正确，表笔使用正确；防止保护装置处的接线不实、接线松动、插件固定不牢等；防止扩展中间继电器误动作；定期对分闸线圈做好试验工作，确保正常动作；定期检查保护运行参数是否正常，数据是否存在失真的情况。

2）、在非电量保护方面：各位置信号（中性电点地刀等）、报警信号（油位信号、火灾探测等）、消防控制柜、非电量信号（瓦斯、压力释放、温高、速动油压等）除用防水胶带、密封胶外还需做好防雨罩；各非电量在本体接线柱处可用密封胶封住，且需单独密封；通往本体内的穿线孔全部用胶密封，达到隔离目的，对室外端子箱、控制柜密封封堵时要进行全面排查，不放过任何一个细节，杜绝一切进水的可能，不只是简单的把箱体做个防雨就行了，还要对箱顶不有无螺丝、吊装耳等处做好密封；同时在每年变压器停运检修时对非电量进行着重检查，且对电缆绝缘进行摇测，做好记录，对绝缘值较低或者降低较多的查找原因，必要时进行更换电缆（着重提醒：摇测至主控室的电缆时必须将主控室端子线拆除后方可进行，避免烧坏装置）；确保保护压板正确投入，且压接良好；测量压板电压时，必须确保万用表的档位选择正确，表笔使用正确；变压器检修做非电量试验时确保不出现直接接地的情况；出现接地时查找时杜绝出现再一点接地，万用表的使用档位正确，表笔针不误碰其它避免出现直流短路；非电量动作的触点利用检修时核对其良好性，不因出现触点误闭合造成机组跳闸，检查时要细心；定期对分闸线圈做好试验工作，确保正常动作；

3）、辅机类保护方面：确保油风冷的运行方式正确，没有全部运行时至少保证一组在备投状态；人员对油风冷操作时要确认间隔，执行好监护复诵，杜绝出现误操作情况；油风冷双电源切换功能正常，避免运行路电源异常无法正常切换；利用停电时对供电电缆做好绝缘摇侧，确保电缆本身的完好性；油泵主接触的触点接线正确（串联），且各触点均正常；远近控转换开关已短接，确保不因转换开关的质量导致全停动作；有出口延时继电器的及能够设置延时时间的，延时要设置正确，延时继电器运行正常；确保保护压板正确投入，且压接良好；测量压板电压时，必须确保万用表的档位选择正确，表笔使用正确；控制回路电源空开满足使用要求且正常，二次回路无破皮等；油风冷供电电压稳定且不低于380V的5%，及时根据电压情况调整动力变的档位。

4、整流柜防范措施方面。

整流柜作为交直流转换的设备，且属于大电流之间的转换，单个柜子的运行电流能到33KA，一旦发生故障将会产生巨大的破坏力，直接影响着系列的安全运行，现就采取的几方面的措施如下：

1）、对部分技改进行优化和完善。一是分析了逆流保护动作时交直流侧故障电流的变化情况，对逆流保护的路径进行优化完善并投入，填补了直流侧无保护的空白；二是对纯水冷全停保护新增一路跳闸路径，确保在PLC失电或故障情况下纯水冷全停保护仍能够正常动作。

2）、加强整流柜内各绝缘防护措施，对阀侧铜排相邻错层加装绝缘防护套，对各处的水管借口利用停电做增压试验，避免因渗漏水引发的短路事故。各处冷水用的水管与带电部位直接接触的均用绝缘皮进行加垫防护。

[1]变压器运行维护与故障分析处理. 中国电力出版社，2008

[2]二十五项重点反事故措施. 中国电力出版社