高壓直流換流站一次設(shè)備運(yùn)行分析及故障預(yù)防

沙勝 李洪

摘要：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)工作絕對不能疏忽，必須要對一些常見的設(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。

關(guān)鍵詞：高壓直流換流站;一次設(shè)備;運(yùn)行分析;故障預(yù)防

一、直流換流站一次設(shè)備運(yùn)行故障及成因

1.1開關(guān)跳閘故障的原因

開關(guān)發(fā)生跳閘故障的情況主要分為兩種：第一種是開關(guān)絕緣桿出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)變壓器在充電時(shí)，開關(guān)通常是合閘的狀態(tài)，變壓器中存在一定電壓，人員在進(jìn)行電力測試時(shí)需要在電力檢修的狀態(tài)下進(jìn)行，每當(dāng)開關(guān)分閘或者合閘，開關(guān)就會(huì)出現(xiàn)一定電阻，在這種情況下，不能分開開關(guān)，但是主回路是通的。這一現(xiàn)象的發(fā)生原因是開關(guān)絕緣處出現(xiàn)了拉桿松動(dòng)現(xiàn)象。人員在設(shè)計(jì)拉桿時(shí)，可能沒有將其設(shè)計(jì)為螺旋式，在開關(guān)工作時(shí)，拉桿會(huì)產(chǎn)生一定的旋轉(zhuǎn)力度，不能判定確切方向，經(jīng)過長時(shí)間的使用和運(yùn)作后，絕緣拉桿很容易發(fā)生脫落或松動(dòng);人員在連接接頭時(shí)選擇了不當(dāng)?shù)牟牧?，可能是環(huán)氧樹脂，這一材料質(zhì)量較低下，粘合力度較小，不能用于長時(shí)間的固化，使用時(shí)間一長，設(shè)備老化，就容易造成絕緣拉桿松動(dòng)。第二種是開關(guān)閃絡(luò)問題，開關(guān)閃絡(luò)最容易導(dǎo)致的現(xiàn)象時(shí)跳閘，具體表現(xiàn)形式是線路出現(xiàn)單相接地故障，線路不發(fā)生重合不受相關(guān)開關(guān)控制，使得開關(guān)失靈，于是開關(guān)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)母線保護(hù)裝置，母線發(fā)生跳閘。電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，開關(guān)位置會(huì)發(fā)出火光，開關(guān)的絕緣處發(fā)生閃絡(luò)問題，甚至?xí)舸涵h(huán)。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是開關(guān)處于其他位置，比如不完整串，安裝避雷器時(shí)也沒有按照規(guī)范要求操作，導(dǎo)致雷雨天氣時(shí)，雷電擊過開關(guān)，出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，在這種情況下，避雷器并沒有發(fā)揮出真正的作用。

1.2平抗類設(shè)備跳閘故障原因

平抗類設(shè)備出現(xiàn)跳閘的具體表現(xiàn)為：換流器I級直流母線出現(xiàn)差動(dòng)，發(fā)生跳閘現(xiàn)象。人員在現(xiàn)場檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)平波電抗器的螺帽被完全沖開，甚至有燒壞的跡象，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是線路連接處不是很牢固，絕緣材料接觸不良等，這些都會(huì)對換流器的運(yùn)行帶來困難。

1.3濾波器設(shè)備故障原因

濾波器設(shè)備發(fā)生故障是電力電網(wǎng)運(yùn)行中較為常見的故障類型之一，在電力設(shè)備運(yùn)行中，濾波器的功能主要是過濾換流站的多次諧波，這能夠保證電流的質(zhì)量，是換流站的主要組成部分。而在當(dāng)前濾波器的使用過程中，存在這樣的問題：濾波器因?yàn)槭艿酵獠凯h(huán)境因素和其他絕緣設(shè)備的影響，以及受到本身質(zhì)量的影響，產(chǎn)生了跳閘。濾波器在使用的過程中，因?yàn)橥獠刻鞖獾淖兓瑫?huì)對電容器產(chǎn)生影響，緊接著導(dǎo)致濾波器跳閘。除了天氣因素影響以外，濾波器跳閘還會(huì)受到電力設(shè)備、電線的破損以及材料的質(zhì)量影響，這些因素都會(huì)致使濾波器設(shè)備發(fā)生故障。

1.4避雷器故障原因

在高壓直流換流站運(yùn)行中，裝置有避雷設(shè)備，避雷設(shè)備的作用在于防止雷電的襲擊和侵害，通常在電力電網(wǎng)運(yùn)行中，都會(huì)做好相應(yīng)的防雷措施，但在不同的電力部位，安裝避雷設(shè)備的作用有所不同。在高壓直流換流站一次設(shè)備中安裝避雷設(shè)施，主要是防止雷電對直流換流站工作的影響，但在實(shí)際操作中，避雷器設(shè)備的安裝如果不恰當(dāng)，也會(huì)發(fā)生跳閘現(xiàn)象，究其原因主要是因?yàn)楸芾自O(shè)備的流通性不足，當(dāng)雷電襲擊電力設(shè)備時(shí)，避雷設(shè)備受到阻礙產(chǎn)生過電壓現(xiàn)象，導(dǎo)致實(shí)際效能不能完全發(fā)揮出來，造成避雷設(shè)備跳閘。

二、高壓直流換流站一次設(shè)備運(yùn)行故障的預(yù)防措施

2.1開關(guān)類設(shè)備的預(yù)防措施

開關(guān)類設(shè)備的防范措施比較多樣，因?yàn)椴煌拈_關(guān)類設(shè)備防范措施有所不同。開關(guān)類設(shè)備又屬于一次設(shè)備，一次設(shè)備的防范要做到具體問題具體分析。比如一些不完整串聯(lián)開關(guān)的防污閃能力較差，針對這類開關(guān)設(shè)備的故障問題，人員可以采用在開關(guān)表面涂抹PRTV涂料的辦法解決此問題，不同的開關(guān)設(shè)備具有不同的防污閃功能。因此人員在對這類功能進(jìn)行研究時(shí)，需要根據(jù)不同廠家和設(shè)備的類型進(jìn)行分析，判斷出不同的防污閃特性，在不同類型之間進(jìn)行對比，然后根據(jù)具體的積污情況進(jìn)行清理。當(dāng)開關(guān)出現(xiàn)絕緣拉桿松動(dòng)的現(xiàn)象時(shí)，人員需要采用目視化的預(yù)防模式，目視化管理模式就是在開關(guān)合閘的位置對絕緣拉桿記上標(biāo)記，人員需要標(biāo)記好這一重點(diǎn)監(jiān)控位置，然后對設(shè)備進(jìn)行日常巡視、維護(hù)時(shí)，需要檢查做上標(biāo)記的位置，一旦發(fā)現(xiàn)標(biāo)記位置發(fā)生偏移，那么就可以判定出絕緣拉桿松動(dòng)，松動(dòng)的距離也可以通過標(biāo)記位置變化判斷出來，最后盡快聯(lián)系廠家進(jìn)行設(shè)備的升級和改造。

2.2平抗器設(shè)備的防范措施

對于平抗器設(shè)備的故障問題，運(yùn)行人員需要在平時(shí)認(rèn)真檢查平抗器設(shè)備，對平抗器設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量控制，實(shí)踐操作要按照工作規(guī)范和流程完成，比如按照操作規(guī)范進(jìn)行線路連接，保證絕緣器件和銅帶接觸較好，緊密連接，以免在直流換流器使用時(shí)，平抗器設(shè)備出現(xiàn)故障。

2.3濾波器設(shè)備的防范措施

對于濾波器設(shè)備的使用，人員需要注意防范的是濾波器設(shè)備的跳閘問題，當(dāng)濾波器發(fā)生故障跳閘時(shí)，維護(hù)人員要盡快維修，針對發(fā)生故障的現(xiàn)象，分析原因，并找出具體的解決辦法。電力企業(yè)需要防范好電容器，防止電容器受到外部環(huán)境的影響而導(dǎo)致濾波器設(shè)備跳閘。同時(shí)，電力企業(yè)需要定期開展維護(hù)檢修工作，組織維修人員定期檢查和維護(hù)電線、電纜，檢查絕緣材料的使用是否符合標(biāo)準(zhǔn)，對絕緣材料的性能進(jìn)行檢查，避免在濾波器的使用過程中發(fā)生故障。

2.4避雷器設(shè)備的預(yù)防措施

對于避雷器設(shè)備故障問題的防范，首先需要人員測量每一個(gè)變電站中的電力設(shè)備和線路防雷的水平，并完成校驗(yàn)工作。如果發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計(jì)院沒有出示質(zhì)量合格的避雷器設(shè)備證明，則需要要求重新測量;如果是一些新線路，工作完成時(shí)需要對防雷器設(shè)備進(jìn)行核算，認(rèn)真檢查設(shè)備的安裝類型和位置，在計(jì)算中一旦出現(xiàn)誤差，則需要糾正或者重新進(jìn)行核算，保證避雷器設(shè)備的質(zhì)量合格。

三、結(jié)語

全球一體化的發(fā)展，帶動(dòng)了我國經(jīng)濟(jì)的水平，促進(jìn)了電能行業(yè)的改革。在高壓直流換流站的應(yīng)用過程中，取得了一定的成績，但是也存在著許多的問題。這就需要供電企業(yè)對供電設(shè)施的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管控，對換流站運(yùn)行過程中發(fā)生的問題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并分析判斷出原因，制定合理科學(xué)的應(yīng)對措施。同時(shí)，供電企業(yè)也需要組織維修人員，對供電設(shè)施定期的進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)、預(yù)防工作，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，避免在使用過程中的換流站的運(yùn)行故障發(fā)生，從而提高高壓直流換流站的工作效率，提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，為人們的生活帶來便利，為企業(yè)的發(fā)展提供保障。

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作者簡介：沙勝（1987.06），性別：男，籍貫：吉林省吉林市，民族：回族，學(xué)歷：大學(xué)本科，職稱：電力工程技術(shù)工程師，職務(wù)：直流檢修與工程管理，研究方向：電力工程技術(shù);

李洪（1984.12），性別：男，籍貫：四川武勝，民族：漢族，學(xué)歷：大學(xué)本科，職稱：電力工程技術(shù)高級工程師，職務(wù)：安全監(jiān)督技術(shù)高級師，研究方向：電力工程技術(shù)。