STATCOM系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)探討

肖丹華 鄒明

摘要：STATCOM系統(tǒng)作為一種新型無功調(diào)節(jié)方式，比傳統(tǒng)電容電抗調(diào)節(jié)無功更快速，更便捷，投產(chǎn)后能更有效地降低電網(wǎng)電壓失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，抑制電網(wǎng)電壓閃變，使電網(wǎng)發(fā)生故障后更迅速地恢復(fù)電壓。文章就STATCOM系統(tǒng)閥組的日常巡視維護(hù)及故障分析處理等方面作簡(jiǎn)要介紹，展示了STATCOM系統(tǒng)運(yùn)行管理時(shí)要特別關(guān)注的一些細(xì)節(jié)。

關(guān)鍵詞：STATCOM，電壓失穩(wěn)，電壓閃變，巡視維護(hù)，故障分析

目前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)靈活多變，交直流混聯(lián)運(yùn)行，受端交流系統(tǒng)的故障可能導(dǎo)致多回直流同時(shí)換相失敗，威脅系統(tǒng)安全。除此之外，廠站內(nèi)發(fā)生單相短路或三相短路導(dǎo)致電壓失穩(wěn)時(shí)，如果故障后保護(hù)、開關(guān)拒動(dòng)，而且值班人員處置不及時(shí)，就會(huì)有造成重大電網(wǎng)事故的風(fēng)險(xiǎn)。STATCOM投產(chǎn)后能有效地降低電網(wǎng)電壓失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，抑制電網(wǎng)電壓閃變，使電網(wǎng)發(fā)生故障后更迅速地恢復(fù)電壓。但是STATCOM結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，耗電量更大，因此，為了保證STATCOM系統(tǒng)正常運(yùn)行，消除其安全隱患是非常有必要的，這就需要為STATCOM系統(tǒng)制定日常運(yùn)行維護(hù)及事故處理措施。本文介紹了STATCOM系統(tǒng)重要組成部分的日常運(yùn)維項(xiàng)目及常見的事故處理。

1 STATCOM原理

1.1基本原理

STATCOM核心是一種靜止無功發(fā)生裝置，基本原理是將自換相橋式電路通過電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，調(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值，使裝置吸收或者發(fā)出滿足要求的無功電流，實(shí)現(xiàn)無功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)哪康?。原理示意如下圖所示，其中直流側(cè)為儲(chǔ)能電容，為裝置提供直流電壓支撐。

裝置輸出的交流電壓的大小、頻率和相位，可以通過控制逆變橋中可關(guān)斷器件的驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行控制。

1.2裝置組成

STATCOM裝置主要由換流鏈、啟動(dòng)回路、水冷系統(tǒng)和控制保護(hù)系統(tǒng)組成，如下圖所示。換流鏈和啟動(dòng)回路組成主電路拓?fù)?，由三相閥塔、連接電抗器、軟起電阻、旁路斷路器、接地開關(guān)、避雷器、隔離開關(guān)和罐式斷路器組成。

2 STATCOM系統(tǒng)閥組巡視

2.1日常巡視

（1）在閥組室外，有無異常的振動(dòng)、聲響、氣味、冒煙;

（2）觀察閥組室內(nèi)的情況。閥組室內(nèi)照明應(yīng)正常，地面無積水和異物，設(shè)備無放電、冒煙、過熱變色;

（3）查看閥組室每個(gè)功率單元的狀態(tài)是否正常，直流電壓是否正常，運(yùn)行/停止?fàn)顟B(tài)是否正常，有無報(bào)警和故障;

（4）進(jìn)出閥的溫度、壓力、和流量等是否正常;

（5）閥組室空調(diào)是否工作正常，室內(nèi)溫度范圍在10-35攝氏度。

2.2特殊巡視

（1）發(fā)生單元故障，更換單元后各單元狀態(tài)是否正常，水冷系統(tǒng)壓力等是否正常;

（2）滿容量運(yùn)行時(shí)，水冷系統(tǒng)水溫是否正常，室外引線接頭有無過熱、變色現(xiàn)象;

（3）經(jīng)過檢修、改造、試驗(yàn)或停運(yùn)半年以上重新投入系統(tǒng)運(yùn)行后檢查冷卻水電導(dǎo)率是否正常;對(duì)閥組進(jìn)行充電，檢查單元充電電壓是否正常。

3 STATCOM系統(tǒng)異常運(yùn)行與事故處理

（1）如果裝置內(nèi)發(fā)出異常聲響，排風(fēng)口處沒有出風(fēng)或風(fēng)量比平時(shí)偏小，則應(yīng)立即停機(jī)檢查并更換風(fēng)扇，當(dāng)裝置出現(xiàn)異味（特別是臭氧味）時(shí)，應(yīng)立即通知廠家處理。

（2）運(yùn)行后應(yīng)每年安排一次計(jì)劃停機(jī)，并打開一個(gè)功率單元抽檢電容，如果其中任何一個(gè)電容出現(xiàn)電解質(zhì)泄露、安全閥冒出或電容主體發(fā)生膨脹時(shí)，應(yīng)立即通知廠家進(jìn)行處理。

（3）進(jìn)出閥水溫升高過快，應(yīng)檢查風(fēng)機(jī)及空調(diào)等設(shè)備運(yùn)行情況;

（4）水冷系統(tǒng)液位降低較明顯，應(yīng)將裝置停運(yùn)并檢查是否有漏水現(xiàn)象;

（5）閥組發(fā)生故障時(shí)，需先檢查閥組是否短路，如果短路，更換相應(yīng)模塊。

4 STATCOM系統(tǒng)控制柜常見故障維護(hù)

在STATCOM系統(tǒng)運(yùn)行過程中，系統(tǒng)控制柜會(huì)出現(xiàn)各種故障信息情況，運(yùn)維人員根據(jù)故障信息迅速判斷并及時(shí)處理，能夠快速保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。一般常見故障有配置故障、板卡故障、同步故障和通訊故障。

（1） 配置故障。如果系統(tǒng)檢測(cè)到配置故障，系統(tǒng)將禁止啟動(dòng)，上機(jī)位彈出“故障”窗口，顯示“XX板卡配置故障”。此時(shí)應(yīng)檢查控制柜內(nèi)通信光纖是否牢固，板卡是否松動(dòng)，柜體的上電順序是否正確?？蓢L試關(guān)閉系統(tǒng)控制柜或裝置控制柜電源，按要求上電。

（2） 板卡故障。如果系統(tǒng)檢測(cè)到板卡故障，應(yīng)檢查控制柜內(nèi)通信光纖是否牢固，板卡是否松動(dòng)，同步光纖信號(hào)是否牢固。

（3） 同步故障。如果系統(tǒng)檢測(cè)到同步信號(hào)丟失故障，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行閉鎖，控制系統(tǒng)窗口彈出“同步故障”或“頻率故障”或“PT斷線”，應(yīng)檢查控制柜內(nèi)插頭、插座及接線是否松動(dòng)，PT進(jìn)線是否連接牢固。使用萬用表測(cè)量PT信號(hào)是否正常。

（4） 通訊故障。如果裝置控制柜接收不到系統(tǒng)控制柜的數(shù)據(jù)則報(bào)通信故障，系統(tǒng)控制柜也會(huì)報(bào)通信故障，應(yīng)檢查控制柜內(nèi)的光纖是否松動(dòng)，裝置控制柜或系統(tǒng)控制柜是否死機(jī)。

以上故障根據(jù)程序處理排除后，如仍有故障信息，則考慮板卡本身損壞或光纖損壞，應(yīng)聯(lián)系廠家進(jìn)行更換板卡或光纖。

4 結(jié)語

STATCOM作為現(xiàn)在無功補(bǔ)償最先進(jìn)的設(shè)備，原理、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其監(jiān)控、水冷系統(tǒng)等輔助設(shè)備技術(shù)新，工程投產(chǎn)后實(shí)際運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)有待積累。針對(duì)于此，運(yùn)維人員需要從歷史問題記錄、運(yùn)行日志、運(yùn)行缺陷庫、應(yīng)急響應(yīng)、設(shè)備狀態(tài)評(píng)估等方面進(jìn)行努力，不斷完善STATCOM的運(yùn)行維護(hù)項(xiàng)目，以保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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