关于封闭母线微正压装置
张维杰
[摘 要]随着电力工业的发展，离相封闭母线以其独特的优势被广泛采用。而母线的保护装置-微正压装置因各种原因却依然落后。本文针对国内目前几种微正压装置的工艺、配置及使用中的问题做了详细的阐述及比较分析。仅供参考。
[关键词]吸附式微正压装置 冷冻式微正压装置 高分子膜式微正压装置
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0279-01
1、现状分析
当前，国内外离相封闭母线的保护方式多采用微正压装置，国内微正压装置主要以吸附式微正压装置为主，该装置存在着工艺及装备落后等诸多问题。而冷冻式微正压装置和高分子膜式微正压装置以其独特的工艺、先进的装备及低廉的价格将会被广大发电企业所认可和接受。
2、吸附式微正压装置的工作原理及现状
目前在国内许多发电企业的大中型机组中，采用的均为吸附式微正压装置。吸附式微正压装置大多为母线厂的配套装置。该装置按间歇工作制设计，采用分子筛除湿，但因且装置配置低，工艺不合理，致使分子筛易失效，且分子筛购买困难，造成维护不便。同时，随着风冷发电机组大量的设计、推广和使用，封闭母线的长度较以往水冷发电机组封闭母线的长度增加了许多，使封闭母线对洁净空气的需求量也成倍的增长，而吸附式微正压装置因其流量有限，远远不能满足封闭母线对用气量需求，致使微正压装置频繁或长时间的工作，在无法对封闭母线起保护作用的同时、也增加了自身的故障率。
（1）吸附式微正压装置工作原理
吸附式微正压装置其工作原理为：压缩空气进入控制柜后，首先通过一充气电磁阀，然后进入一汽水分离器，在汽水分离器中，压缩空气中的水分被初步分离出来，经人工手动排出。经初步分离后的压缩空气进入一减压阀被减为低压，低压空气随后进入吸附式干燥器，干燥器有两个充填了5分子筛的吸附筒T1和T2， T1筒T2和筒定期交换工作，使分子筛轮流吸附和再生这样母线便可源源不断的得到干燥，洁净的空气。
（2）吸附式微正压装置弊端及现状
①吸附式微正压装置采用的是吸附式干燥器，吸附剂为分子筛，分子筛长期使用会潮解、粉化。分子筛颗粒或粉末易跟随压缩空气进入母线，造成对母线的二次污染。
②充气电磁阀选用不合理。吸附式微正压装置所选用的充气电磁阀是普通的电磁阀，如长时间通电，会导致电磁阀线圈烧毁而失控，影响封闭母线的安全。
③无超压保护系统。封闭母线的外壳是铝制的，不能承受过大的压力。吸附式微正压装置没有一套成型的保护系统，一旦压力失控，母线必然会受到威胁，甚至会造成母线变形事故.
④压力传感器控制精度低。吸附式微正压装置使用机械式压力传感器，精度较低，往往不能真实的反映出母线内的压力，一旦失控势必会对母线造成威胁。
⑤过滤精度低。吸附式微正压装置在整套空气净化系统中只有汽水分离器，不能去除气体中的杂质和油雾。
⑥无旁路应急系统。
⑦流量低。吸附式微正压装置的最大充气量只有0.42立方米/每分钟，远低于母线需求。
3、冷冻式微正压装置和高分子膜式微正压装置的工作原理及特点
冷冻式微正压装置和高分子膜式微正压装置主要应用于发电机封闭母线的保护。该装置将压缩空气过滤，干燥后充入到封闭母线中，使母线中的空气压力始终保持在微正压状态，防止外界含有水分、污物的空气进入封闭母线，造成母线绝缘下降，闪烙，氢漏等不正常现象。
其特点在于：
①冷冻式微正压装置用冷冻式干燥器和新纳米材料研制的高分子膜式干燥器，具有精度高，故障率小，运行稳定，带露点指示剂，寿命长等特点。
②冷冻式微正压装置有电控，气控，机械三种不同的保护方式， 对母线实行全方位，立体保护绝对安全。根据母线内超压不同，控制液控安全阀、泄压电磁阀、机械式安全阀自动开启。
③充气电磁阀选用双电控电磁阀。可避免因线圈长时间通电而烧毁，造成母线的不安全隐患。且该阀具有记忆功能， 能在出现异常情况时自动恢复到关闭状态，彻底保护母线的安全。
④用数字式压力表取代了磨合压力表，提高了控制精度，增加了可靠性。
⑤具有主管路过滤器，微雾分离器（过滤精度可达0.01mm）和高分子模式干燥器或冷冻式干燥器三级过滤，控制精度高。
⑥具有旁路应急系统。
⑦高分子膜式微正压装置采用纳米材料研制的高分子膜式干燥器，不需要电源和冷媒，具有24小时不间断充气功能，适用于各种气密性较差的封闭母线.
⑧充气流量大，空气处理量≥1M3/min
4、微正压装置的使用与母线的密封性能
在国内发电企业中，普遍认为如果投入微正压装置，必须保证封闭母线的气密性，否则，封闭母线无法维持微正压，从而无法保证母线的绝缘及闪烙、漏氢等现象。但在实际运行中，封闭母线密封过于严密，反而会阻碍绝缘的提高.其原因为：由于封闭母线过于严密，母线内潮湿的空气无法置换出来，微正压装置依靠母线内的区间压力来工作（一般为300-2500Pa），若封闭潮湿空气不能排出，会影响微正压装置的正常投入，致使微正压装置长时间处于待机状态，不能向母线提供干燥、洁净的空气，无法保证封闭母线绝缘。实践证明，封闭母线的保压时间一般在10-30分钟为最佳。时间过长，母线的绝缘值将升高缓慢。时间过短，会使微正压装置频繁启动，不利其正常工作.以哈尔滨第三发电责任有限公司为例，该公司对封闭母线气密性进行技改后，母线保压时间长达接近4小时，但封闭母线绝缘仍达不到开机的要求，后将微正压装置上的取样管拔下，对母线进行长时间充气，将潮湿的空气由微正压装置的取样管排出，经长时间充气后，母线的绝缘值达到了开机的要求。
5、结论
吸附式微正压装置作为作为封闭母线的配套装置，在许多大型机组中得到采用，但由于上述原因，致使装置不能在封闭母线的保护中发挥其功能。多数发电企业的吸附式微正压装置处于闲置或半闲置状态，无法发挥作用。既浪费了资源，又增加了封闭母线运行与维护的负担，增加了维护成本，得不偿失。而冷冻式微正压装置以其独特的安全性、经济性、可比性等优点，必将会得到广大发电企业的认可，在安全生产方面发挥重要作用。
