一起STATCOM無功補償裝置跳閘事故分析

范勇　邱曉麗

摘要：文章闡述了一起變電站新型電力電子設備STATCOM無功補償裝置跳閘事故的過程，說明了事故檢查和處理的整個現(xiàn)場情況；分析了導致跳閘事故的各種原因，并提出了相應的建議和整改措施，對今后各電力企業(yè)預防此類STATCOM事故的發(fā)生有一定的借鑒作用。

關鍵詞：STATCOM；無功補償裝置；跳閘事故；變電站；電力電子設備 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM761 文章編號：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.

STATCOM（Static Synchronous Compensator，簡稱STATCOM，靜止同步補償器），由并聯(lián)接入系統(tǒng)的換流器構成，其輸出的容性或感性無功電流連續(xù)可調且電壓獨立于與系統(tǒng)連接點，也稱之為SVG。

南方電網交直流混聯(lián)運行，受端交流系統(tǒng)的故障可能導致多回直流同時換相失敗，威脅系統(tǒng)安全。STATCOM在交流系統(tǒng)短路故障時快速發(fā)出動態(tài)無功，可以緩解受端電網的電壓穩(wěn)定問題，提升電網在故障后的電壓恢復速度。近兩年，STATCOM技術已在廣東電網逐步推廣應用。

本文以一起STATCOM無功補償裝置跳閘事故實例，講述這種新型電力電子設備發(fā)生故障后的分析處理及防范措施。

1 設備簡介

1.1 跳閘前運行方式

某變電站#8專用變掛500kV 1M運行，35kV 8M正常運行，#1、#2STATCOM裝置分別通過35kV 381和382開關掛35kV 8M運行；裝置處于正常運行發(fā)功狀態(tài)，每組發(fā)容性無功15MVar。

1.2 開關、保護配置情況

開關配置如表1所示：

保護配置：（1）STATCOM保護，廠家：北京榮信，投產時間2013年6月；（2）電容器保護，廠家：國電南自，型號：NSR-620RF，投產時間：2013年

6月。

1.3 STATCOM閥組基本結構

STATCOM閥組分為三相，每相閥組由27個功率模塊串聯(lián)而成，功率模塊上下疊放成閥塔。

功率單元的主要組成部分有相模塊、電容器、驅動電路、單元主控板、充電板等。一個功率單元中有2個相模塊，一個相模塊中有2個IEGT晶閘管，共4個IEGT成H形狀排列，組成換流鏈節(jié)的“H橋”功率

模塊。

STATCOM閥組配備了一套水冷系統(tǒng)，用于吸收和散發(fā)閥組內換流鏈等電力電子運行時發(fā)出的熱量。

2 事故經過

2.1 保護動作及開關跳閘情況

2013年7月8日00時17分01秒，#2 STATCOM裝置#3柜（CA相閥組）11號功率模塊報IEGT1、IEGT2、IEGT3、IEGT4故障，而后該單元請求旁路，旁路

成功。

00時17分08秒，STATCOM后臺報“左側（冷卻水）泄露故障、右側（冷卻水）泄露故障”，#2 STATCOM裝置#3柜11號單元請求停機。

00時17分09秒，#2 STATCOM裝置跳開382開關。

2.2 保護及后臺動作信息

00時17分01秒，#2 STATCOM裝置#3柜（CA相閥組）11號單元請求旁路，旁路成功；后臺光字牌顯示旁路狀態(tài)為合，代表旁路成功。

00時17分08秒，#2 STATCOM裝置#3柜11號單元請求停機。

00時17分09秒，#2STATCOM 35kV 382開關跳閘。

3 現(xiàn)場檢查及處理

3.1 故障隔離

運行人員迅速匯報調度，將#2 STATCOM閥組本體由熱備用轉檢修，并將故障情況上報繼保、檢修專業(yè)。

3.2 一次設備檢查

檢修人員拆開相模塊檢查是否有漏水，檢查結果未見發(fā)生泄露現(xiàn)象。

運行人員檢查水冷系統(tǒng)實際水位與控制室信號顯示一致，水冷系統(tǒng)無異常。

3.3 二次設備檢查

繼電保護專業(yè)人員通過對11號功率模塊的總電源、開關電源、驅動板等元件進行檢查，發(fā)現(xiàn)電源板的電源模塊損壞，現(xiàn)場通過進一步檢查，發(fā)現(xiàn)驅動板4的電源燈不亮，確定電源板及#4驅動板故障損壞。

3.4 故障處理

更換了11號功率開關電源板及#4驅動板后，經過測試，#2STATCOM #3柜（CA相閥組）11號單元狀態(tài)恢復正常。運行人員將#2 STATCOM閥組恢復送電。

4 事故原因分析

#2 STATCOM 11號功率H橋開關電源PS3輸出負載為四個IEGT驅動板、兩個漏水檢測板和一個晶閘管觸發(fā)板，由于11號H橋IEGT4驅動板輸入電源正負極短路，造成供電的上級開關電源PS3輸出側短路，導致與其共用電源的兩個漏水檢測板電源電壓異常。

最終IEGT驅動板故障導致單元旁路，漏水檢測板故障報“左側泄露保護”和“右側泄露保護”，并導致2#STATCOM 382開關跳閘。

5 整改措施

（1）損壞的板件由廠家?guī)Щ厝ミM行檢測，出檢測報告，要求廠家出具檢測報告，詳細說明損壞原因，杜絕再次發(fā)生類似事件；（2）利用后續(xù)的停電機會對驅動板及開關電源進行全面檢測；（3）規(guī)范STATCOM備品備件配置標準，確保現(xiàn)場有足夠的各類備品；（4）通過加強檢修、繼保、運行等各專業(yè)關于STATCOM技術技能的水平，進一步提高STATCOM裝置的運行維護和故障處理水平。

6 結語

從一起STATCOM無功補償裝置跳閘事故處理實例中分析事故的真正原因，提出避免事故再次發(fā)生的整改措施。但電氣設備在實際運行當中的各種各樣事故卻是我們在工作中很難全面預料的，尤其是STATCOM無功補償裝置這種新型電力電子設備，在投入實際應用的起步階段，由于技術尚未完全成熟、缺乏相應的技術標準、運維經驗不足等各種原因，STATCOM無功補償裝置發(fā)生故障的幾率相對要比普通設備要大一些。這就需要我們廣大一線員工在日常工作中多學習多思考、多總結，以此積累STATCOM無功補償裝置事故跳閘處理的經驗，我相信通過各類跳閘事故的反措和反思，能有效降低發(fā)生事故的幾率，這對提高設備和人身的安全水平是很重

要的。

參考文獻

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[2] 百MVA級鏈式靜止無功補償器（STATCOM）研制-控制策略[S].

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[5] 鏈式靜止同步補償器（STATCOM）現(xiàn)場調試驗收規(guī)范[S].

[6] 電業(yè)安全工作規(guī)程（發(fā)電廠和變電站部分）（DL 408-91）[S].

[7] 中國南方電網有限責任公司電力事故事件調查規(guī)程（Q/CSG 210020-2014）[S].

基金項目：本方案為廣東電網有限責任公司東莞供電職工創(chuàng)新項目成果（項目編號：ZG-DG2014-008）。

作者簡介：范勇（1980-），男，廣東電網公司東莞供電局技師，電氣工程師，研究方向：變電運行；邱曉麗（1982-），女，廣東電網公司東莞供電局高級工，電氣工程師，研究方向：變電運行。

（責任編輯：蔣建華）