厂用母线电压偏低分析及处理

厂用母线电压偏低分析及处理

鲍宁

江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司 江苏省启东市 226200

摘要：本文分析了某厂厂用6KV母线及380V母线电压长期偏低的原因，分析了母线电压低对机组安全经济运行的影响，提出了提高母线电压的调整方法，详细阐述了高厂变有载分接头装置的调压过程及潜在的风险，提出了有载调压分接头装置的操作方法及注意事项。

关键词：厂用电压 有载分接头 操作方法 注意事项

前言

火电厂厂用母线电压一般分为中压6KV和低压380V/220V（三相四线制）两个电压等级，厂用负载中80%以上均为高低压异步电动机，其负载特性则表现为典型的电动机特性，即感性负载特性，其电压与负载电流的关系为下降特性，即负载电流越大，母线电压越低；反之母线电压越低，则电动机在负载不变的情况下其电流越大，相应的电动机的负载损耗（铜损）越大，发热增大，对电动机的安全、经济运行不利。但如果电压过高，长期运行对电动机绝缘也是一个威胁，因此选择合适的母线电压至关重要。

1 厂用电压低对安全经济运行的影响

1.1 厂用母线电压低造成设备跳闸

一种情况是当母线运行电压偏低，此时若再启动大容量异步电动机时，将引起母线电压瞬间下降，对所在母线上的其他设备造成一定的干扰，这类设备主要是采用低压变频调速的设备，如给煤机、燃油泵等，当外部干扰造成变频器动力电源低电压和变频器控制电源低电压时，这些变频器低电压闭锁保护可能会动作跳闸，从而引起磨煤机跳闸，造成锅炉灭火事故。

在该厂发生过多次的给煤机跳闸及燃油泵跳闸事件，大多与此类低电压穿越现象有关。

另一种情况是当启动大容量电动机时，可能会将本来较低的母线电压拉得更低并持续一段时间，当低于母线额定电压70%时，延时0.5s跳闸部分辅助设备，从而造成机组运行不稳定，甚至造成机组被迫停运。

1.2 厂用母线电压低，电动机发热加剧，温升增大

由公式I= 可知，当电动机负载功率一定时，母线电压越低，电动机电流越大，再由公式W= RT可知，电动机的损耗与电流的二次方成正比增加，电动机因此发热增加，长期在此状态运行则可能造成电动机过热损坏。

2、厂用母线电压运行存在的问题

2. 1、各机组高厂变目前运行分接头为额定电压档（9档），长期以来，由于我厂500kV母线电压相对偏低，致使各机组厂用6KV母线电压在机组运行期间只有5.9-6.1kV，低压母线只有375-385V，运行电压相对偏低，低于额定电压。

2.2、电除尘电场改造后，除尘变负荷较之前增加了5-6倍，致使除尘PC端母线电压下降到365V左右，运行电压太低，对安全不利。

3、提高厂用母线电压的方法

电能质量《供电电压允许偏差》（GB12325-90）规定：10kV及以下三项供电电压允许偏差为额定电压的±7%。虽然我厂厂用母线电压符合此要求，但从安全和经济的角度考虑，适当提高母线电压还是有必要的。结合我厂实际情况，确定我厂厂用母线电压运行值如下：机组运行期间，6kV厂用母线电压应维持在6.2kV以上，低压母线应维持在390V以上；停机期间6kV厂用母线电压应保持在6.5kV以下，低压母线应维持在410V以下。

要提高厂用母线电压，可以采用增加发电机励磁电流提高发电机出口电压的方法，但这样会使发电机出口500kV系统母线电压同时升高，造成偏离网调下达的电压曲线范围，可调范围较小。

采取调整高厂变分接头的方法调压效果最好，调压范围大，电压变化快，而且不会影响发电机出口及500kV母线电压。

3.1、分接头档位的确定

我厂高厂变分接头为有载调压，其调压分接头的调压范围为20±1.25%，即每一档位的调压范围为额定电压 的1.25%，对应到低压侧每档调节电压为：

6.3 1.25% 0.08kV

按目前实际运行电压6.1kV计算，要将电压提高到6.25kV，则必须提高两个档位，即有9档提高到11档运行。提高两个档位后，相应的380V低压母线电压为：

380 1.025 390V

机组停机后，因厂用负荷基本全停，高厂变处于空载运行状态，此时6kV母线电压为：

U

:500kV母线电压（实际运行值）

：主变额定档（3档）时的变比

：高厂变11档时的变比

对应低压母线电压为：

U

：低压厂变额定档（3档）时的变比

通过计算，高厂变档位在11档时在机组正常运行和停机期间6kV和380V母线电压均能满足要求，无需再机组停机后再调整高厂变分接头。

3.2、有载调压分接头操作可能存在的风险

我厂高厂变分接头为有载分接头，理论上是可以带负荷的情况下随时调整分接头的位置以改变高厂变低压侧电压，但是根据实际运行经验，运行中调整有载分接头的位置可能发生以下问题

3.2.1 调整后分接头接触不良，长期运行造成分接头过热，油过热分解乙炔超标的现象，严重的可能造成轻重瓦斯动作。

3.2.2 机构原因造成三相分接头动作不同步，三相档位不一致，或某相接触不良，造成低压侧三相电压不平衡。

3.3 有载调压分接头操作注意事项

3.3.1 调整档位应远方操作，不得在就地手动或电动操作。更不得就地远方同时操作，操作时应派人到就地核对分接头档位位置。

3.3.2 带负荷运行时，不得频繁调整分接头，应尽量选择在低负荷时调整有载调压分接头。

3.3.3 调整操作时，变档速度不得太快，每调整一档后，应注意电流、电压指示，并与就地人员核对分接头位置变化与DCS指示一致，如无变化应立即停止调整，查明原因。

3.3.4 有载调压瓦斯保护投“信号”位置时不得操作调整分接头档位。

3.3.5 外加一次电压不得大于该分接头额定电压的105%，否则应及时调整。

4 结束语

为检验高厂变有载调压分接头在带负荷情况下调整后是否会发生接触不良二产生发热现象，在调节操作前对高厂变分接头油箱取油样做色谱分析，调节分接头操作后，机组运行一周再取一次油样化验，两次油样色谱分析如下表：

由表中数据分析，调节厂变有载调压分接头后，油中 （乙炔）和总烃有所增加，其他气体变化不大。乙炔和总烃的增加主要是在分接头切换过程中产生的少量火花，致使部分变压器油分解所致，属于正常现象。从运行一周后的情况来看，三相电压和三相电流均平衡，色谱分析各气体含量也在合格范围内，说明有载分接头切换正常。

参考文献：

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