高壓直流換流站一次設(shè)備運(yùn)行分析及故障預(yù)防

◎饒磊　劉馨

高壓直流換流站一次設(shè)備運(yùn)行分析及故障預(yù)防

◎饒磊劉馨

為了能夠讓直流輸電系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，高壓直流測(cè)量裝置的狀態(tài)是否正常是十分關(guān)鍵的。本文主要對(duì)換流站直流一次設(shè)備的故障原因進(jìn)行分析，針對(duì)它的典型故障特征來(lái)提出具體的采取措施，并對(duì)它們進(jìn)行總結(jié)，從而給設(shè)備維護(hù)人員提供一些借鑒。同時(shí)也為設(shè)備措施的改進(jìn)奠定基礎(chǔ)，可以有效地避免同類故障的發(fā)生，進(jìn)一步地提高直流輸電工程的穩(wěn)定性。

為了能夠讓交流電與直流電進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，以保證電力系統(tǒng)提供額電能質(zhì)量比較安全可靠，一般將此類的站點(diǎn)定義為高壓直流輸電系統(tǒng)中的換流站。目前雖然我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)中的換流站設(shè)備數(shù)量在不斷增多，但是它的安全保護(hù)工作絕對(duì)不能疏忽，必須要對(duì)一些常見的設(shè)備故障進(jìn)行詳細(xì)地分析，并掌握相應(yīng)的防護(hù)措施，做到真正地防范于未然，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

對(duì)高壓直流換流站一次設(shè)備的障礙分析

水冷卻系統(tǒng)。在一次設(shè)備運(yùn)行期間，一般水冷卻系統(tǒng)會(huì)發(fā)生以下一些故障表現(xiàn)：內(nèi)冷水壓力出現(xiàn)異常；電導(dǎo)率不能正常運(yùn)行；溫度不在正常的范圍內(nèi)；控制系統(tǒng)出現(xiàn)混亂。

直流控制保護(hù)系統(tǒng)。對(duì)于普通的換流站來(lái)說(shuō)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全、可靠的運(yùn)行，但是直流保護(hù)和控制系統(tǒng)的配置要嚴(yán)格遵守雙重化的原則，并按照這個(gè)原則來(lái)展開運(yùn)行工作。當(dāng)主、備用系統(tǒng)發(fā)生故障或者同事出現(xiàn)失電等問(wèn)題時(shí)，直流雙極將會(huì)處于閉鎖狀態(tài)，對(duì)換流站的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定影響。

站用設(shè)備。高壓直流輸電換流站設(shè)備在運(yùn)行期間，站用設(shè)備經(jīng)常會(huì)發(fā)生的故障通常表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。首先，最典型的故障情況就屬設(shè)備執(zhí)行異常出現(xiàn)跳閘。其次，2套直流保護(hù)系統(tǒng)失電。而換流站自身的冷卻系統(tǒng)主泵有時(shí)會(huì)處于失電狀態(tài)以及直流出現(xiàn)跳閘情況。

無(wú)功不足。無(wú)功不足因素主要是對(duì)直流的功率傳輸造成影響，當(dāng)它發(fā)生故障時(shí)，經(jīng)常表現(xiàn)為功率的傳輸受到嚴(yán)重的影響。

針對(duì)一次設(shè)備的故障情況來(lái)提出相應(yīng)的防范措施

一次設(shè)備的最典型特征就是數(shù)量多、種類復(fù)雜，它經(jīng)常被分為多種類型來(lái)討論，從而更好地針對(duì)具體情況來(lái)分析故障的原因，進(jìn)而能夠提出更加有效地防護(hù)措施。一般分為開關(guān)類、油浸式平抗類、交流濾波器類、避雷器類等。根據(jù)類別的不同，采取的措施也大不相同。因此，下面針對(duì)設(shè)備類型的分布來(lái)展開分析。

開關(guān)類設(shè)備

對(duì)于這類一次設(shè)備來(lái)說(shuō)，可以采用多種方式來(lái)進(jìn)行防范。一些不完整串開關(guān)的防污閃、雨閃能力比較弱，所以為了彌補(bǔ)這方面的不足，可以適當(dāng)?shù)貒娡縋RTV涂料。在對(duì)設(shè)備的范污閃進(jìn)行研究的時(shí)候，要注意對(duì)不同廠家、不同類型設(shè)備的積污特性進(jìn)行了解，同時(shí)要進(jìn)行多家對(duì)比，針對(duì)污穢積聚情況來(lái)進(jìn)行清污。而當(dāng)開關(guān)出現(xiàn)絕緣拉桿松動(dòng)的情況時(shí)，通常采用目視化的管理方式。所謂的目視化管理方式指的是先在開關(guān)分合閘的位置處對(duì)窗內(nèi)拉桿的聯(lián)結(jié)法蘭上做標(biāo)記，然后進(jìn)行定期巡視，如果發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的位移發(fā)生變化，那么就可以判定拉桿出松動(dòng)，此時(shí)就要及時(shí)聯(lián)系設(shè)備生產(chǎn)廠家進(jìn)行防松的改造。

油浸式平抗類設(shè)備

油浸式平抗類設(shè)備相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜一些。為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)防護(hù)，就要加強(qiáng)對(duì)套管壓力的巡視和記錄，然后定期開展SF6微水測(cè)試。這個(gè)目的是為了保證它在平日里能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。除此之外，要定期清掃套管，讓它時(shí)刻保持清潔，避免積垢閃絡(luò)的情況發(fā)生。如：套管的傘裙間距達(dá)不到既定的標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)就應(yīng)該要通過(guò)加硅橡膠傘裙套來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，減少污穢閃絡(luò)和大雨時(shí)閃絡(luò)的現(xiàn)象出現(xiàn)。

交流濾波器類

日?；A(chǔ)防護(hù)。這類一次設(shè)備所需要注意的要素有很多，所以要從各個(gè)方面進(jìn)行分析。在遭遇低溫雨雪天氣時(shí)，要注意覆冰情況的產(chǎn)生，當(dāng)超過(guò)一定范圍后要及時(shí)申請(qǐng)停電進(jìn)行除冰，防止設(shè)備出現(xiàn)損壞。在電容器組高壓端管母線進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了避免電纜破損導(dǎo)致斷路故障出現(xiàn)的情況出現(xiàn)，要注意電容器和管母線連接電纜的走向。當(dāng)走向出現(xiàn)異常情況，要及時(shí)阻止進(jìn)行觀察。此外，要加強(qiáng)對(duì)各個(gè)連接電纜的檢查維護(hù)力度，對(duì)于一些電纜絕緣膠皮破損、皸裂狀況要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)、更換。對(duì)于一些危險(xiǎn)區(qū)域的電纜最好要予以加裝熱縮套管來(lái)進(jìn)行絕緣防護(hù)，從而保證電纜與電容外殼、金屬構(gòu)架之間有一定的距離。當(dāng)對(duì)電容器塔進(jìn)行清掃時(shí)，首先要對(duì)施工人員進(jìn)行安全教育，讓他們對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行有一定的了解，對(duì)一些注意事項(xiàng)要交代清楚，如：禁止踩踏電容器套管等。另外，電容器在進(jìn)行更換、安裝的過(guò)程時(shí)，要輕取輕放，盡量讓瓷瓶和殼體不受到任何損害。在搬運(yùn)的過(guò)程中將容器處于直立狀態(tài)，利用吊環(huán)來(lái)完成搬運(yùn)工作。

無(wú)功不足防護(hù)。第一，對(duì)換流站交直流濾波器的日常巡視間隔進(jìn)行縮短，在巡視的過(guò)程中如果電容器出現(xiàn)漏油或是鼓肚的情況要立即停電進(jìn)行處理，不能讓事故進(jìn)一步擴(kuò)大。第二，當(dāng)這種類型的設(shè)備裝置都無(wú)法運(yùn)行時(shí)，第一件事就是要通知工作人員進(jìn)行處理，隨后要將系統(tǒng)任意一級(jí)進(jìn)行手動(dòng)閉鎖。第三，當(dāng)設(shè)備由于運(yùn)行不平穩(wěn)而導(dǎo)致發(fā)出警告信息時(shí)，這就表明這個(gè)區(qū)段出現(xiàn)無(wú)功 不足的情況。對(duì)于這類情況要對(duì)維修部門提出申請(qǐng)，對(duì)小組設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，讓它處于非選擇狀態(tài)，從而對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行歸零處理，進(jìn)而避免設(shè)備故障的惡化。

避雷器類。首先，要對(duì)各個(gè)變電站線路設(shè)備的防雷水平進(jìn)行一個(gè)測(cè)量，并完成校核工作。對(duì)于那些設(shè)計(jì)院未提供有效的防雷校核報(bào)告要重新進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算。其次，對(duì)于一些新建、改建的線路，在驗(yàn)收時(shí)要對(duì)避雷器進(jìn)行防雷計(jì)算校核，對(duì)設(shè)備的選型以及安裝位置等情況都要進(jìn)行全面地檢查，當(dāng)出現(xiàn)較大的誤差時(shí)要予以糾正或者更換。

綜上所述，高壓直流換流站的一次設(shè)備數(shù)量多，種類繁多，這在一定程度上也要求設(shè)備的工藝水平以及運(yùn)行維護(hù)能力和檢修能力需要得到不斷地提升。同時(shí)這些能力的高低對(duì)高壓直流輸電系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著緊密的聯(lián)系。由于設(shè)備出現(xiàn)故障的原因很多，所以要想準(zhǔn)確找出具體的原因還是有一定困難的。因此，我國(guó)要加強(qiáng)對(duì)這方面的研究，加大人力、物力、財(cái)力的投入，努力實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備能夠正常運(yùn)行，出現(xiàn)故障次數(shù)少的目標(biāo)。

（作者單位：湖北省電力公司檢修公司特高壓交直流運(yùn)檢中心）