特高壓交流變電站檢修安全的問題分析與防范機(jī)制

張海峰++文志科++邵瑰瑋++李宏國(guó)++房貽廣++王新建

摘 要確保輸電的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠，對(duì)特高交流變電站檢修的安全問題進(jìn)行探究，是近年來特高壓交流變電站建設(shè)快速推進(jìn)時(shí)期不容忽視的問題。文章在此基礎(chǔ)上，介紹了加快特高壓交流變電站建立的必然性，從而進(jìn)一步分析了特高壓交流變電站檢修安全殘留著感應(yīng)電壓、介損反接測(cè)量數(shù)值偏差、主變預(yù)試后退磁的不足，文章進(jìn)而構(gòu)建了三條優(yōu)化路徑，以期破解特高壓變電站檢修安全的問題。

【關(guān)鍵詞】特高壓 交流變電站 檢修 電力

隨著特高壓電網(wǎng)的不斷建立及運(yùn)行，將源源不斷的涌現(xiàn)出更多的新課題，考慮到電壓及容量的大幅度提升，特高壓交流變電站例行修檢工作中必將遭遇許多新鮮的問題亟待去解決。為迎合電力資源配置充分合理的要求，同時(shí)亦考慮了提升電力輸送的可靠性、經(jīng)濟(jì)性的因素，特此大力積極展開了特高壓交流變電站檢修安全的研究工作，積極開發(fā)特高壓輸變電工程已然成為了確保我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康、持續(xù)發(fā)展的必然條件。

1 背景解讀：特高壓交流變電站實(shí)施的必然性

近年來，國(guó)內(nèi)特高壓變電站、直流換流站等大型站建設(shè)快速推進(jìn)，該類變電站（換流站）的主要特點(diǎn)是輸電距離遠(yuǎn)、輸電容量大、原理復(fù)雜、設(shè)備眾多，因此給現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行檢修工作帶來新的考驗(yàn)。作為電力系統(tǒng)中的一種變電站，特高壓變電站及直流換流站具有輸電距離遠(yuǎn)、送電量大的特點(diǎn)，以此在電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中占據(jù)了極其重要的地位，尤其考慮到某些變電站（換流站）地處極其荒僻，幾乎不可以使用到周圍的社會(huì)資源，根本無法進(jìn)行大型的搶修作業(yè)。

2 底色深描：特高壓交流變電站檢修安全現(xiàn)存問題

2.1 感應(yīng)電壓

對(duì)特高壓變電站進(jìn)行輪檢修時(shí)，可以采用輪停檢修的檢修方法，因此必須要暫停特高壓交流變電站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行，這樣一來必將會(huì)產(chǎn)生空間感應(yīng)電壓，而此空間感應(yīng)電壓會(huì)嚴(yán)重影響檢修工作的進(jìn)行，其中影響最為大的就是兩路的進(jìn)線設(shè)備。在特高壓交流變電站內(nèi)，兩路的進(jìn)線距離相對(duì)較短，因此在預(yù)試進(jìn)線設(shè)備和避雷器進(jìn)程中，需要面對(duì)較高的電壓，這會(huì)給檢修工作帶來嚴(yán)重的影響。其中兩路的進(jìn)線設(shè)備之間的水平距離大約24m，與高抗套管之間的距離約 15m 左右。

2.2 介損反接測(cè)量數(shù)值偏差

對(duì)特高壓變電站中的電壓互感器電容進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，其最上面的電容應(yīng)當(dāng)使用正接法與反接法兩類方法進(jìn)行檢測(cè)，理論上，這兩類方法測(cè)量的電容及介損數(shù)值應(yīng)當(dāng)與標(biāo)準(zhǔn)要求完全吻合，然而這兩類方法實(shí)際測(cè)量所得的介損結(jié)果之間差異較大。

2.3 主變預(yù)試后退磁

在進(jìn)行檢修時(shí)，主變應(yīng)當(dāng)要做繞組直流電阻試驗(yàn)，然而完成實(shí)驗(yàn)之后，會(huì)在變壓器中殘存有一部分剩余電瓷，而且直流磁化匝數(shù)越多就會(huì)產(chǎn)生更多的剩余電瓷，此外將電瓷消除干凈也異常艱難。一旦殘留較多的剩余電瓷，勢(shì)必會(huì)引起較低的電氣測(cè)量結(jié)果精度的問題，同時(shí)也會(huì)使繼電保護(hù)作出錯(cuò)誤的動(dòng)作。

3 機(jī)制構(gòu)建：特高壓交流變電站檢修安全現(xiàn)存問題的破冰之策

3.1 預(yù)防性試驗(yàn)

考慮到特高壓交流變電站具有較大的感應(yīng)電壓數(shù)值，因此在做預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，對(duì)于交流容性電流產(chǎn)生的不利影響務(wù)必要制定具體的防范整治措施，鑒于此，針對(duì)交流容性電流，科研人員積極展開了相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析研究。依據(jù)相關(guān)的規(guī)定，預(yù)防性試驗(yàn)分為絕緣電阻試驗(yàn)、電容量以及介損試驗(yàn)三個(gè)部分。進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn)時(shí)，考慮到交流感應(yīng)會(huì)產(chǎn)生較大的電壓，因此實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)當(dāng)使用直流電壓，確保試驗(yàn)設(shè)備在不受外部影響的前提下進(jìn)行試驗(yàn)工作。進(jìn)行電容量及介損試驗(yàn)時(shí)，考慮到交流感應(yīng)電壓具有較大的影響，而實(shí)驗(yàn)中使用的電壓卻是交流電壓，相應(yīng)的，實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)當(dāng)使用異頻法這種測(cè)量方法。在不接地的狀態(tài)下，設(shè)備上部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，因此在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)必須采用接地的方式，從而減少試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量誤差。

3.2 高壓變頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀器

在測(cè)量的實(shí)踐中，目前已使用了高壓變頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀器，該測(cè)試儀器是一類新型智能化儀器，它可以測(cè)量介質(zhì)損耗角正切與電容值。該儀器使用的主要是變頻抗干擾技術(shù)，測(cè)量中憑借幾何計(jì)算方式，確保測(cè)量結(jié)果的精度，將干擾因素的不利影響進(jìn)行忽視，從而得到較為穩(wěn)定的測(cè)量值，實(shí)踐中大多用于干擾較大環(huán)境中的高壓介損實(shí)驗(yàn)。

在實(shí)測(cè)中，正接法與反接法記錄的數(shù)據(jù)有著較大的差異，關(guān)鍵原因是正接法與反接法的測(cè)量點(diǎn)有所不同，其中正接法主要測(cè)量的是低壓端，反接法主要測(cè)量的是高壓端。在正接法實(shí)測(cè)進(jìn)程中，取樣電阻中的電流主要是由兩類電流組成，它們分別是經(jīng)過c14 的電流和電容外部表面的電流。然而，在反接法實(shí)測(cè)中，取樣電阻中的電流主要卻是由三類組成的，除去上述兩種外，還有雜散電容電流，因此將測(cè)得偏大的介損值。

3.3 退磁儀

為減少剩余電瓷的影響，實(shí)際使用前，特高壓交流變壓器務(wù)必進(jìn)行消磁。由此可見，利用退磁儀消除主變內(nèi)所有的電磁，可以解決過大剩余電瓷引起的較大空充勵(lì)磁電流缺陷，確保變壓器的穩(wěn)定使用。在實(shí)踐進(jìn)程中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)調(diào)壓變和主題變的鐵心是聯(lián)合在一起的，因此在實(shí)際中退磁儀應(yīng)當(dāng)要滿足鐵心容量的要求。為了得到較好的退磁效果，另外也要保證不影響主題變和調(diào)補(bǔ)變，應(yīng)當(dāng)對(duì)二者分別進(jìn)行一次退磁，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行一次整體退磁，該退磁方式具有十分明顯的效果，而且不會(huì)添加多余的工作量。

4 結(jié)語

本文分析研究了特高壓交流變電站在檢修過程中容易碰到的經(jīng)典問題案例，其根本旨在確保檢修工作開展的順利進(jìn)行，從而確保較高質(zhì)量的檢修工作。由于本身工作帶有的特點(diǎn)，特高壓交流變電站需要進(jìn)行的檢修工作不同于其他變電站的檢修工作，其在檢修工作開始之前就應(yīng)當(dāng)介入，另外不忘充分考慮檢修過程中可能會(huì)出現(xiàn)的各類突發(fā)問題，從而制定好適當(dāng)?shù)慕鉀Q措施。

參考文獻(xiàn)

[1]馮圖琴.基于特高壓交流變電站檢修典型問題分析[J].電子測(cè)試，2016（24）.

[2]胡正勇.特高壓交流變電站檢修典型問題分析[J].華東電力，2014（12）.

[3]王禮偉.福州1000k V變電站的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)研究[J].能源與環(huán)境，2015（01）.

[4]趙理，劉福鎖，陳濤，李威，方勇杰，薛禹勝.特高壓輸電通道上受端城市電網(wǎng)安全穩(wěn)定特性及防御對(duì)策[J].高電壓技術(shù)，2012（12）.

[5]劉振亞.特高壓交直流電網(wǎng)[M].中國(guó)電力出版社，2013.

作者簡(jiǎn)介

張海峰（1973-），男，安徽省濉溪縣人。高級(jí)技師。長(zhǎng)期從事超、特高壓安全技術(shù)管理，研究方向?yàn)殡娏Π踩夹g(shù)、輸變電運(yùn)維檢修。

文志科（1984-），男，湖北省武漢市人。碩士學(xué)位。高級(jí)工程師。研究方向?yàn)檩旊娋€路運(yùn)行維護(hù)、智能巡檢及工器具研發(fā)。

邵瑰瑋（1974-），男，博士學(xué)位。教授級(jí)高工。主要從事輸電線路的運(yùn)行維護(hù)、電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)、帶電作業(yè)技術(shù)研究。

作者單位

1.國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司 安徽省合肥市 230061

2.中國(guó)電力科學(xué)研究院 湖北省武漢市 430074endprint