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静止无功补偿装置冷却系统安全运行的研究

文档作者: 苏东青 张国灿        文档来源: 泉州电业局
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更新时间: 2021年01月04日
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;I 无功补偿技术 静止无功补偿装置冷却系统安全 0 引言 苏东青,张国灿 (泉州电业局,福建泉州362000) 2007年泉州电业局新塘变电站220kV静止无功补 偿装置(简称SVC)投运,改变了以前用机械方式投切 电容器组进行无功补偿的状况。SVC投入后起到了有 效的静态和暂态控制,并可补偿无功功率的功能,增 强电网的动态稳定,防止电压崩溃,避免电网的大面 积停电。新塘变电站SVC是由相控电抗器、谐波滤波 器和并联电容器等组成。相控的晶闸管元件运行时, 需要用高电阻率的纯净水进行连续不间断循环冷却, 一旦水冷系统出现故障就会直接影响SVC的安全运 行。因此,整套水冷系统的所有机电设备、仪表都是 采用国际知名产品和先进的技术。 1密封式水冷却系统简介 运行的研究 主循环回路的作用是,冷却水在主循环泵作用下, 把晶闸管的热量带走,热水经室外空气冷却器冷却散 热后回流到主循进水口,实现连续冷却的功能。 主循环回路另一回路是电动三通控制阀回路,电 动三通控制阀M4可根据实际水温调节冷却水的比例, 使进入晶闸管的水温保持在2O~25℃ 。 1.2 水冷系统副循环回路 水冷系统副循环回路由离子交换器、缓冲罐等组 成。 副循环回路主要作用是设定流量,经离子交换器 净化管道的离子。 在去离子水回路串有氮气稳压系统,稳压系统由 缓冲罐、氮气瓶等组成。缓冲罐顶部充有稳定压力的 高纯氮,保持管道压力的恒定,氮气同时起着水与空 气隔离。 密封式水冷系统分为主循环回路和副循环回路, 如图1所示。 2故障分析 图1新塘变SVC密封式循环冷却系统 1.1水冷系统主循环回路 主循环回路水的流向如图1所示 冷却水在主泵 M1(或M2)动力作用下,经主泵出口压力表PI1, 冷却水流量变送器F1 A1,冷却水电阻率变送器Q1 A1, 供水温度变送器TIA1、TIA2,进入晶闸管闸体、闸体 循环出来的水经回水温度变送器TIA3,回水压力变送 器PI2,电动三通控制阀M4,空气散热器,回流到主 泵进水口。 收稿日期:2008·01·09 作者简介:苏东青(1954·),男,高级技师,全国技术能手,研 究方向为变电高压设备检修技术; 张国灿(1984一),男,硕士研究生,研究方向为变电高压设备 检修技术。 22 1www,chinaetnetI电工技术 水冷系统的主要设备、各种参数、试验、运行及 维护,都必须符合中华人民共和国国家标准《静止无功 补偿装置(SVC)功能特性》7.2.1各种冷却方式的基本 要求。因此,安装后我们按标准规定对主要参数进行 了调整核对和试验,发现和解决一些问题,现作总结 如下。 2.1防止误操作 水冷系统的运行模式是由钥匙手动选择,钥匙分 为手动、停止、自动。 投运的水冷系统是处于自动模式运行,上位机远 程控制水冷系统的运行和停运,即使是阀体退出运行 时,水冷系统也必须保持运行一段时问,由上位机根 据阀体的温度发出停止命令。如果工作人员随意转动 钥匙的位置, 由于改变了运行模式,会造成水冷系统 退出运行的严重后果,为了防止工作人员误操作,建 议运行时必须把钥匙取下。 自动运行时,如果轻触TP面板的“自动停止” 键,主泵会停运,水冷系统和SVC马上退出运行。建 议在TP面板贴上明显的警告标志。 2.2主循环泵故障 为了确保水冷系统能保持长期正常运行,设计2 台主循环泵,采用一用一备的运行方式,平时只能1 台运行,当运行泵过载时会自动切换至备用泵运行, 当双泵都过载,则动作于TCR回路断路器跳闸。 维普资讯 http://www.cqvip.com 主泵故障可能是泵过载,1#主泵过载时QF1空开 会跳闸,2#主泵过载时QF2空开会跳闸,同时CPU模 块开关量输入端10.4、10.5指示灯亮,查明原因排除后 把QF1或QF2空开复位。如果是运行泵过热可切换备 用泵,要让过载泵充分冷却。 2.3循环冷却水流量 冷却水设计流量值约250L/min,低于225L/min 报警,超低200L/min动作于TCR断路器跳闸。冷却 水流量低时会报警并切换备用泵,如泵切换后冷却水 流量低信号不消除,可能是主管路过滤器的网孔堵塞, 应及时注意更换过滤网。如主泵切换后此信号消除, 可判断是主泵故障。 出现冷却水流量超低应检查主泵转向是否正确, 三相电源是否缺相或严重不平衡,主管路是否有严重 泄漏,沿程阀门阀位是否开启。在调试过程中为了保 证水压和流量正常, 已对阀门的开度进行调节,所以 阀门的开度不能随意调节。 2.4 循环冷却水供水压力 主泵出口供水压力7.7bar,低于5.9bar报警,主 泵马上切换。如主泵切换后此信号消除,可判断是主 泵故障。如果切换后故障信号没消除,应检查主管道 过滤器Z1是否堵塞,蝶阀V003、V004是否按规定的 大小打开。 供水压力超低于5.2bar动作于TCR断路器跳闸。 供水压力超低,可能是管道泄漏或过滤器Z1严重堵 塞,应立即检修。 冷却水供水压力高于8.0bar报警,超高于8.5bar 动作于TCR断路器跳闸。冷却水供水压力高可能是主 管道阻塞或缓冲罐压力过高,需采取相应措施。 2.5 主泵进口压力低 主泵进水压力低于0.4bar报警,超低于0.2bar 动作于TCR断路器跳闸。主泵进口压力低可能是阀体 或回水管道阻塞或发生泄漏,应检查并处理。 2.6循环冷却水供水温度 冷却水供水温度25-50oC,高于48oC报警,高于 50℃动作于TCR断路器跳闸。冷却水供水温度高有几 个原因:(1)冷却水压力、流量未符合要求。(2)空气 散热器风机、变频器、电动三通阀故障。(3)供水温度 设定值有误或误动作,需调整。 冷却水供水温度低于10℃报警。供水温度低一般 是水冷系统刚启动,运行时间不长,环境温度过低, 或者电动三通阀故障。 2.7循环冷却水回水温度高 冷却水回水温度35~60oC,高于58℃报警,高于 60℃动作于TCR断路器跳闸。回水温度高可能是循环 冷却水压力、流量未符合要求,空气散热器风机或变 无功补偿技术 频器故障。如果检查正常应特别注意阀体是否异常发 热。 2.8 电动三通阀故障 电动三通阀工作温度为20—25~C。当供水温度高 于25~C时,电动三通阀自动调节全部的循环水到室外 冷却装置冷却,当供水温度为20~25~C时, 自动调节 阀门开度大小,调节室内和室外冷却流量比,使供水 温度保持在20~25oC。当水温低于20℃ 时,电动三通 阀自动关闭,循环水直接流入循环泵进水口。电动三 通阀故障应从以下几方面查原因:(1)PLC发出开或关 的指令,而电动三通阀却不响应;(2)电动三通阀开或 关中间继KA14、KA15损坏;(3)电动三通阀阀芯与 阀体间卡壳;(4)电动执行器失去电源或烧毁;(5)电 动三通阀自动温度参数错误。 2.9 变频器故障 变频器故障应记录下变频器显示器上的故障代码, 对应变频器说明书查找故障原因,故障排除后应把变 频器电源开关QF5复位。如变频器故障不能及时修复, 可紧急投入工频运行风机。但必须先断开变频器电源 开关QF5,然后投入工频应急开关QF6或QF7,工频 运行时严格监视水温,防止水温过低。严禁在变频器 电源开关未断开前闭合应急开关,防止三相工频电源 加至变频器输出端,导致变频器损坏。 2.10缓冲罐水位 在缓冲罐外侧装有液位计,当液位低于250mm时 会发出补水信号。补水时应注意液位和压力不能超过 规定值,因为随着水位的增加,缓冲罐压力也会升高, 如果压力超过0.6bar必须从排气阀V304排出部分气 体,使缓冲罐压力保持在0.6bar。 补水时必须用合格的纯净水,当补水箱无水时严 禁运行泵运转补水,防止空气吸入水泵。 2.11缓冲罐压力 缓冲罐压力为0.6~0.8 bar,低于0.4bar报警, 超低于0.2bar动作于TCR断路器跳闸。缓冲罐压力 低可能是氮气瓶阀门关闭或无气,如氮气压力正常, 可能是减压阀V503或电磁阀V502故障,查明原因给 予消除。 缓冲罐压力高于1.0bar报警,超高于2.0bar动 作于TCR断路器跳闸。缓冲罐压力高可能是水冷系统 静压过高应释放氮气减压。 3 结束语 新塘变电站的SVC水冷系统是国内的先进技术, 投产后运行比较稳定,但单回路电源进线、阀门或水 管泄露、破裂,仪表采样误发信号等的应急处理预案, 还需进一步完善和研究。 电工技术I2008I5期I 23
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