特高壓直流輸電晶閘管BOD保護(hù)動(dòng)作故障處理研究

甘濤 葉健

摘 要：可控硅換流閥及其相關(guān)閥控系統(tǒng)是特高壓換流站換流的核心設(shè)備，是交直流變換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文針對(duì)特高壓直流輸電工程中換流閥的核心元件光觸發(fā)晶閘管保護(hù)性觸發(fā)后存在故障處理難的問(wèn)題，通過(guò)測(cè)試分析故障數(shù)據(jù)，提出了快速準(zhǔn)確處理故障的精益管控流程，大大節(jié)約了晶閘管故障引起的直流停電時(shí)間。

關(guān)鍵詞：晶閘管；BOD；故障處理

中圖分類號(hào)：TN34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）30-0077-02

引 言

可控硅換流閥通過(guò)定時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷實(shí)現(xiàn)交流變直流的功能。閥控系統(tǒng)用于觸發(fā)并監(jiān)視可控硅閥片。閥控系統(tǒng)的主要組成部分為閥基電子設(shè)備（Valv Base Electronics，簡(jiǎn)稱VBE）、TVM板、MSC和RPU單元。晶閘管BOD故障是直流輸電工程中常見(jiàn)的故障之一，針對(duì)此故障需進(jìn)行全面分析，制定切實(shí)有效的處理措施。

1 BOD故障現(xiàn)象

閥控系統(tǒng)信號(hào)流程如圖1所示。

故障現(xiàn)象：

（1）2010年05月25日04：14、15：26、16：32，SER報(bào)“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V09”，信號(hào)復(fù)歸后正常；

（2）2010年05月26日01：13、01：27、01：32，SER報(bào)“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V09”，信號(hào)復(fù)歸無(wú)效；

（3）2010年05月26日14：07，SER報(bào)“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V02”，在其隨后3min內(nèi)，即14：09，V13報(bào)BOD觸發(fā)，14：10，V06、V07、V12報(bào)BOD觸發(fā)，其中V07和V12是同一時(shí)刻出現(xiàn)的；

（4）2010年05月28日22：59，SER報(bào)“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V05”，復(fù)歸后正常；該信號(hào)在28～31日先后出現(xiàn)7次，復(fù)歸后均正常。

初步檢查26日在3min內(nèi)=12B11+C1L-V02、V13、V06、V07、V12連續(xù)5個(gè)閥片出現(xiàn)BOD動(dòng)作，在VBE屏上復(fù)歸無(wú)效，且V07和V12是同一時(shí)刻出現(xiàn)的，如果有4個(gè)閥片同時(shí)報(bào)BOD動(dòng)作，閥組將產(chǎn)生跳閘信號(hào)。

2 現(xiàn)場(chǎng)處理過(guò)程

閥組接地后進(jìn)入閥廳進(jìn)行檢查處理，現(xiàn)場(chǎng)處理方法及結(jié)果如下：

外觀檢查極Ⅱ高端星型閥塔C相第一層閥片光纖接觸完好，無(wú)明顯脫落或損壞現(xiàn)象；

（1）用晶閘管測(cè)試儀對(duì)12B11+C1L-V13、V12、V09、V07、V06、V02進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)均正常，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

從表1測(cè)試數(shù)據(jù)分析，所報(bào)BOD動(dòng)作的閥片均無(wú)明顯異常。

再對(duì)表1各閥觸發(fā)光纖進(jìn)行測(cè)試，各光纖無(wú)明顯損耗增大情況，根據(jù)西門子意見(jiàn)，將以上閥片所有觸發(fā)光纖進(jìn)行了更換，更換前光纖和更換后光纖參數(shù)如下，觸發(fā)光纖的衰耗都在廠家建議允許值3dB范圍內(nèi)。

（2）對(duì)該閥組件的兩個(gè)均壓電容進(jìn)行了測(cè)量，電容值均正常，數(shù)據(jù)如表3所示。

（3）從觸發(fā)光纖、均壓電容看數(shù)據(jù)無(wú)明顯異常。根據(jù)西門子、西整意見(jiàn)，以及在以往直流工程中運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)以上各個(gè)閥片、TVM板以及該閥組件的MSC裝置進(jìn)行了更換，更換后對(duì)該組件閥片進(jìn)行了測(cè)試，數(shù)據(jù)均正常，具體數(shù)據(jù)如表4所示。

（4）從測(cè)試數(shù)據(jù)看，閥、電阻、電容及TVM板卡的回檢功能均正常。進(jìn)行以上處理后將該閥組投入正常運(yùn)行。

3 精益檢修流程

從以上晶閘管BOD故障后的現(xiàn)場(chǎng)處理過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)其存在一定盲目性，大范圍地更換了TVM板、光纖、MSC裝置，工作量較大、處理時(shí)間長(zhǎng)，非常不利于快速準(zhǔn)確消除故障。筆者根據(jù)近年來(lái)處理晶閘管BOD故障的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，提出了其精益檢修流程：

（1）用晶閘管測(cè)試儀對(duì)故障晶閘管元件進(jìn)行測(cè)試，數(shù)據(jù)Rs、Vb、Cs、Tp、Vf應(yīng)顯示正常。若Tp數(shù)據(jù)異常應(yīng)更換TVM板。

（2）用電阻儀對(duì)故障晶閘管進(jìn)行測(cè)試，阻抗應(yīng)在500kΩ左右。阻抗為零時(shí)，說(shuō)明晶閘管已經(jīng)擊穿，應(yīng)更換故障晶閘管。

（3）用光纖測(cè)試儀分別對(duì)MSC至晶閘管門極光纖、TVM板至VBE回檢光纖進(jìn)行測(cè)試檢查。光纖衰耗值異常時(shí)應(yīng)更換對(duì)應(yīng)光纖。

參考文獻(xiàn)

[1]梁文進(jìn)，李志強(qiáng)，陳 曦.電力設(shè)備檢修試驗(yàn)規(guī)程[J].換流閥設(shè)備，2017，22：207～210.

[2]高壓直流輸電晶閘管閥第1部分：電氣試驗(yàn)（GB/T20990.1-2007）.

[3]高壓直流輸電用光控晶閘管的一般要求（GB/T21420）.

收稿日期：2018-9-17

作者簡(jiǎn)介：甘 濤（1990-），男，助理工程師，本科，主要從事變電檢修工作。