換流站里的殲滅戰(zhàn)

張鵬飛 楊鑫 祁玉金

進入新時代以來，在寧夏這塊美麗富饒的土地上，一座座巍峨的鐵塔、一條條閃光的銀線、一座座雄偉的變電站，如雨后春筍一般，沿著黃河兩岸、塞上平原、六盤山谷快速崛起，電力助推寧夏走上了飛速發(fā)展的快速道。到2020年，寧夏電網(wǎng)又一個華麗的轉(zhuǎn)身，一躍成為全國首個外送電量超過內(nèi)供電量的省級電網(wǎng)，外送規(guī)模位居全國前列。電力，成了寧夏一張亮麗的名片！

寧夏電力外送“大戶”特高壓±800千伏靈紹直流輸電工程，是黨中央、國務(wù)院確定的大氣污染防治行動計劃和國家“西電東送”的戰(zhàn)略重點工程，對于推動西北地區(qū)風(fēng)、光、火電打捆外送，加快寧夏資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化，降低煤炭消費比重，促進清潔能源發(fā)展，保障華東電網(wǎng)安全可靠供電具有重要意義。自2016年8月24日正式投入商業(yè)運行以來，已經(jīng)累計向浙江送電3000億千瓦時，年供電量達浙江省全年電量的10%以上，直流能量利用率位居國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)特高壓直流首位。

特高壓±800千伏靈紹直流輸電工程送端換流站靈州換流站，位于寧夏靈武市白土崗鄉(xiāng)一個叫石溝驛的地方。因位于毛烏素沙漠東側(cè)，周圍方圓十數(shù)公里之內(nèi)都是戈壁和荒灘，春天沙塵漫揚，在室外干活，人嘴唇干裂，流出的汗會把臉上的塵土洗模糊，連熟人都認不出來。夏天酷熱難耐，找一棵能乘涼的樹都難。冬天又奇冷無比，特別是到了夜間，氣溫斷崖式下降，說滴水成冰毫不夸張。這塊戈壁，環(huán)境惡劣，植物稀少，換流站還沒有建成的時候，人跡罕至。一條公路穿越而過，車輛疾馳，不會有人停留片刻。自從遠處建起了換流站，過往車輛司機常會踩一下剎車，望一眼不遠處這個有點神秘的“大院子”。

然而，這個看似風(fēng)光無限，頭頂著多個“第一”“首次”“首臺”光環(huán)的換流站里，卻隱藏著48枚“定時炸彈”，而且就藏在核心設(shè)備交流濾波器場罐式斷路器的肚子里。這些“定時炸彈”隨時都有爆發(fā)的可能，都會成為“西電東送”路上的“絆腳石”。

第一顆“定時炸彈”是2017年5月27日爆發(fā)的。從此，靈州換流站就麻煩不斷，國網(wǎng)寧夏電力也因此開始了艱難而漫長的整治征戰(zhàn)。到2023年4月28日全部整治完畢，一場打了6年的持久戰(zhàn)終于告捷。如今，靈州換流站安逸了，寧電入浙更暢通了！

上篇：研判

2023年4月30日，靈州換流站第一任站長韋鵬在寧夏電力公司網(wǎng)站發(fā)表了一篇工作隨筆《設(shè)備治理就是愚公移山》，引起大家關(guān)注，讀后才明白靈州換流站斷路器治理原來是這么回事。

我經(jīng)常到換流站采訪，拍攝，對這里也很熟悉。韋鵬的工作隨筆也引起了我探尋現(xiàn)場故事的興趣。通過微信溝通，和他約定了見面時間。

韋鵬中等身材，瘦方臉，目光有神，說話非常客氣。他是國網(wǎng)寧夏電力直流運維方面的專家，任何時候別人跟他請教交流，他都不敷衍，很有耐心。當年國網(wǎng)公司實施屬地化管理，將銀川東換流站移交國網(wǎng)寧夏電力的時候，他已經(jīng)是換流站里的“大拿”了，身為檢修班長的他，并沒有回國網(wǎng)直流公司，而是選擇了繼續(xù)扎根在自己耕耘的熱土上奮斗。

韋鵬告訴我：“靈州換流站斷路器是新東北電氣集團高壓開關(guān)有限公司生產(chǎn)的LW56-800型750千伏罐式斷路器。這個型號的斷路器，無論哪臺、哪組，都存在著同樣的不足，后來經(jīng)過多次分析、研判，才下決定進行治理?！彼貞浾f，靈州站剛投運半年時間里，設(shè)備總體來說還比較穩(wěn)定。2017年5月27日那天，現(xiàn)場并沒有別的工作，按說是平常的一天。中午11點，他正在辦公室里忙，忽然聽見“嗵”“嗵”幾聲響，直覺告訴他，設(shè)備區(qū)有事了！他拔腿就往設(shè)備區(qū)跑。同時，主控室來電話匯報：交流波濾器場有斷路器跳閘，直流功率下降，故障原因不明。這是靈州換流站投運后第一次出現(xiàn)這樣的情況。

韋鵬還沒有跑到濾波器場，上級領(lǐng)導(dǎo)電話就來了，國網(wǎng)公司相關(guān)部門電話也來了，口吻大同小異：直流功率怎么會下降？你們怎么搞的？韋鵬說不清楚，值班員說不清楚，就連國網(wǎng)寧夏電力開關(guān)專家相中華一時也判斷不出。

電話聲此起彼伏，站內(nèi)到處都彌漫著緊張的氣氛。各方專家，各級領(lǐng)導(dǎo)好像突然被空降下來似的，轉(zhuǎn)眼間都到了設(shè)備區(qū)。這里16組48臺（每組ABC相3臺）濾波器斷路器全是國內(nèi)首次制造，首次以750千伏電壓等級接入。別說寧夏沒有這方面運行經(jīng)驗，其他省也沒有，目前只是摸著石頭過河。

韋鵬建議我去采訪相中華，說他對當時的現(xiàn)場情況也很清楚。

相中華總是面帶著微笑，給人溫和實在的感覺。他說：“當時我們對運行數(shù)據(jù)進行分析后，認為這臺斷路器已經(jīng)不能再使用！”頓了頓，他又說，“不一會兒，國網(wǎng)寧夏電力系統(tǒng)變電運維專家宋永強、劉志遠、黎煒也趕來，他們經(jīng)過分析研判，結(jié)果與我們的判定一模一樣?！?/p>

寧夏電網(wǎng)里還有一個2011年投運的世界第一個±660千伏銀東直流輸電工程，這幾位專家在直流運維和管理方面經(jīng)驗豐富，能得到他們的認同，也讓相中華對后期的工作更有信心。

由于這種斷路器太大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，罐體內(nèi)故障只能返廠檢查、維修。用備用斷路器換下故障斷路器后，黎煒、韋鵬、相中華三人隨斷路器返廠檢查。由于是首臺首套設(shè)計，新東北電氣公司非常重視，拆解檢查也格外仔細。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部出現(xiàn)了裂口擊穿和對地放電情況，燒傷了合閘電阻。

看到這個結(jié)果，韋鵬三人不約而同地長出一口氣，慶幸當時沒有再進行試送電，否則又會造成新的損失，后果不堪設(shè)想。

國網(wǎng)公司也派來了中國電科院、國網(wǎng)直流技術(shù)中心專家，現(xiàn)場與國網(wǎng)寧夏電力及廠家專家共同對斷路器故障原因進行分析。隨后，寧夏又派出倪輝、馬飛越、牛勃等為組合的技術(shù)小組駐廠全程參與試驗。

通過對斷路器設(shè)備的滅弧室、合閘電阻等一次部件及繼電保護控制回路等二次部件多輪次試驗，都未找出斷路器故障原因，推斷斷路器出現(xiàn)故障可能是個別質(zhì)量問題。±800千伏直流輸電工程是電網(wǎng)重器，哪怕是換流站里一個設(shè)備的小故障，對于電網(wǎng)來說都可能產(chǎn)生大問題。國網(wǎng)寧夏電力非常重視，繼續(xù)對在運斷路器的運行數(shù)據(jù)、歷次試驗數(shù)據(jù)進行分析研究。隨后判定：斷路器故障原因出在合閘電阻上。理由是：電阻合閘技術(shù)的斷路器在國內(nèi)屬于首次設(shè)計，只是在成熟的500千伏斷路器基礎(chǔ)上進行了放大，沒有深入考慮機構(gòu)工藝、運行環(huán)境等因素，存在著設(shè)計不足。盡管把合閘電阻部位增大了，但因為濾波器場斷路器相比其它場所斷路器的切、合次數(shù)更頻繁，長度增加、重量增加、彈簧壓力增大后，在多次自動切、合過程中出現(xiàn)的振動大、摩擦大、磕碰等現(xiàn)象，都可能造成斷路器故障。

萬事開頭難，這個判定注定要在漫長和曲折中論證。

隨后，斷路器就在不斷異常中繼續(xù)運行。每次只要斷路器有切、合，運行人員都要認真分析其波形，看會不會引起意外。這倒逼出了好多創(chuàng)新，如：“濾波器波形智能分析裝置”。這個裝置在斷路器有異常時，能提醒運行人員注意，防止意外。但這并不是設(shè)備本質(zhì)安全，只能預(yù)防意外發(fā)生不至于產(chǎn)生嚴重后果。

2018年2月12日，濾波器波形智能分析裝置警示，新更換的斷路器在自動合閘過程中電流波又明顯異常。有了上次教訓(xùn)，這次站里果斷對其停運。后經(jīng)檢查，情況跟第一次幾乎一樣，放電部位部位都驚人的相似。國網(wǎng)公司又組織相關(guān)單位對斷路器進行研究分析。但因為沒有發(fā)現(xiàn)新的問題，還是傾向于個別設(shè)備質(zhì)量問題。

說來也奇怪，這個斷路器早期所有的問題都集中在7632C相這一個點上，第二次更換后的2018年6月6日，又出現(xiàn)了一次問題，第三次更換后的2018年12月31日，合閘波形又出現(xiàn)異常。經(jīng)返廠檢查，情況都跟之前相似。

為了保證安全運行，特別是新能源的消納不受影響，在接下來的日子里，國網(wǎng)寧夏電力充分利用各種停電機會，對所有斷路器重復(fù)進行“保養(yǎng)”。就算是危機四伏，也沒有影響外送電。

國網(wǎng)寧夏電力組建了科研攻關(guān)小組，并邀請武漢大學(xué)、西安交大等高校合作，確立“特高壓換流站濾波器開關(guān)暫態(tài)過電壓及其合閘電阻特性研究”課題，進行深層次分析、研判，同時還到ABB公司、國內(nèi)主要斷路器設(shè)備制造廠家、先進運行單位調(diào)研考察，并通過各方渠道了解國外類似設(shè)備運行情況。2019年4月1日，科研攻關(guān)小組根據(jù)調(diào)查、分析、研究結(jié)果，果斷判定：斷路器的問題就出在合閘電阻上，并向國網(wǎng)公司呈送了“LW56-800型斷路器疑似家族性缺陷認定報告書”。

此報告引起了國網(wǎng)公司重視，要求國網(wǎng)寧夏電力主導(dǎo)，中國電科院、南瑞集團、新東北電氣公司等單位配合，進行科研攻關(guān)，研究隱患治理方案，同時也給予了科研經(jīng)費上的支持。2019年，這些斷路器在有驚無險中挺過了一年。

下篇：決戰(zhàn)

2020年開始，斷路器開始連續(xù)“耍脾氣”。

先是2020年5月20日7633斷路器C相故障，接著是2021年8月11日7613斷路器B相故障、2021年8月20日7642斷路器B相故障等，一年內(nèi)跳閘及各種大小異常加起來達20次之多。

科研攻關(guān)小組成員倪輝是所有故障、異常斷路器試驗的參與者，每次會議紀要整理者，他告訴我：“隱患連續(xù)爆發(fā)，我們根據(jù)情況迅速進行了仿真，復(fù)現(xiàn)了故障過程。也正是近三年的探索積累，才能在這個時候準確地找出隱患來源，確定治理措施?！?/p>

經(jīng)過研究、論證，科研攻關(guān)小組正式提出：將斷路器里的合閘電阻取消，加裝選相合閘控制裝置，使斷路器改用選相合閘方式合閘。同時還確立了兩個相對應(yīng)的科研課題，國網(wǎng)公司批復(fù)對斷路器進行改造。

為了驗證兩種合閘方式哪個更科學(xué)、更安全，2021年9月，國網(wǎng)公司要求暫用ABB公司制造的800PM型選相合閘斷路器，替代1組波形異?，F(xiàn)象斷路器，在運行中對比觀察。

我問相中華：“為什么要對比，全部換成ABB公司的豈不是更省心？”

相中華笑著說：“1組斷路器就要770多萬元，16組全部更換要1.2億多元，再說換下來的舊斷路器怎么處理？這不現(xiàn)實。最好的辦法還是‘治病，這也能提高國產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)水平?！?/p>

得到國網(wǎng)公司批復(fù)，新東北電氣公司與南瑞集團強強聯(lián)手，立即對斷路器進行改造。2021年10月，改造后的斷路器被送往全國權(quán)威試驗機構(gòu)西安高壓電氣研究院進行試驗。通過了100次機械操作磨合試驗、100次選相同步控制聯(lián)調(diào)試驗。結(jié)果是：試驗值偏差均滿足±1毫秒要求值。這套試驗有幾個技術(shù)上的“首次”，倪輝原本想帶人過去全程觀摩學(xué)習(xí)，可還沒有動身，西安疫情就嚴重了，只能望而止步，與機會失之交臂。

取消電阻合閘，采用選相合閘，靈州換流站成了第一個吃螃蟹的。

初夏的石溝驛比較溫順，沒有狂風(fēng)肆虐，烈日仿佛也沒有那么粗暴。戈壁灘上的綠草生命力頑強，趁著這個間隙七零八落地遮住部分土包。我想去一趟換流站采訪，也想順便拍幾張鐵塔從這里進沙漠的照片。

我到靈州換流站等了很久，站長徐輝才戴著安全帽滿頭大汗地從設(shè)備區(qū)跑來。徐輝是靈州換流站的第三任站長，先后參與過靈寶換流站、銀川東換流站的建設(shè)和運維工作。他說，愛人總嫌他陪伴她和兩個孩子的時間都沒有陪著那些設(shè)備多……剛聊幾句，他的電話就響了，他說現(xiàn)場有操作叫他過去，就又一路小跑去了。半小時后，他又滿頭大汗地跑回來，說：“只能聊20分鐘，兩點前還得趕回去參加一個運行專業(yè)會議?！蔽颐靼祝s回銀川還得兩個多小時的車程，便不再耽誤他的時間。國網(wǎng)寧夏電力高級專家、國網(wǎng)寧夏電科院檢測室主管馬飛越告訴我，改型斷路器是2021年12月11日送到靈州換流站的。

馬飛越記得那天天氣異常寒冷，人把脖子往衣服里縮了再縮還想縮，冷得手套都不敢摘。斷路器還沒有運回來，他跟同事就早早來到了現(xiàn)場。斷路器就位時已經(jīng)是黃昏了。為了給安裝爭取時間，他們又給厚厚的棉衣上再套一層棉衣，挑燈夜戰(zhàn)，為斷路器做安裝前的最后試驗。

這是斷路器改型后第一次現(xiàn)場試驗，如果按照規(guī)定流程進行試驗，可能會影響安裝和投運時間，于是有人就提出減少試驗環(huán)節(jié)。但馬飛越堅持嚴格按照工作標準試驗，并與試驗負責(zé)人陳磊提出了一種創(chuàng)新的接線方式，這種方式不但符合試驗要求，還減少了重復(fù)步驟，大大縮短了時間。這讓換流站里的運行人員和待命的安裝人員無不對馬飛越的創(chuàng)新舉手稱贊。

回想6年前，馬飛越在超特高壓設(shè)備試驗方面還是一只菜鳥。經(jīng)過幾年的歷練，他現(xiàn)在除了自己業(yè)務(wù)過硬，還培養(yǎng)了一批新的業(yè)務(wù)骨干。

做完試驗，接下來的任務(wù)就交給國網(wǎng)寧夏超高壓公司了。

2021年12月19日，靈州換流站里寒風(fēng)凜冽，呼嘯的西北風(fēng)夾雜著沙土直往人的眼睛里鉆。作業(yè)現(xiàn)場指揮、國網(wǎng)寧夏超高壓公司變電檢修中心主任劉博站在高處，有條不紊地指揮著大家用“平移法”把舊斷路器抬出去，然后又把改型斷路器推進來。天黑前，隨著首批2組6臺改型斷路器順利投運，現(xiàn)場響起了熱烈的掌聲。大家相互握手道賀，還有人相互擁抱，輕拍著“戰(zhàn)友”的后背、肩膀高呼：“成功了，成功了！”

靈州換流站占地面積451畝，僅一個濾波器場都比一般的330千伏變電站大。為了盡量減少面積，換流站在設(shè)計之初，就把濾波器場定成“田”字型緊湊布局。這種布局有利也有弊，弊端在于這種罐式斷路器又高又長，之間距離太小，更換的時候要把旁邊的設(shè)備及母線都停了電才能作業(yè)。而靈州換流站有額定功率要求，斷路器每次停電次不能超過2組，并需國調(diào)批復(fù)停電申請。所以，后續(xù)42臺斷路器的更換，又是一個漫長的過程。

這里面除了停電等的時間長一點，運輸時間也長。從換流站到遼寧沈陽，將近2000公里，重型車載著16噸重的龐然大物，正常情況下也要行駛十來天，況且那個時候全國各地疫情不斷爆發(fā)，有時候運輸途中就會被突然隔離，一滯留就是好多天。要么斷路器來了，電卻停不下來?？傊?，各種原因一直攪擾著更換工作。

“有一次斷路器發(fā)生故意時，正值迎峰度夏期，而相鄰母線不停電，長臂吊車進不去不能更換。當時大家非常擔(dān)心，要是再有斷路器跳閘，外送功率大幅下降，那就是大事。但沒有別的辦法，只能連夜守在現(xiàn)場等停電?！眲⒉┟棵肯肫鹉翘斓那榫?，感覺心還跳得厲害。他從第一臺故障斷路器的更換，到最后一臺改型斷路器上崗，一直是現(xiàn)場工作負責(zé)人，他說：“這樣時換時等，對于檢修專業(yè)來說，倒是一個有利的時機。我們成立了一個技術(shù)攻關(guān)小組，研究如何不停電就能更換斷路器？后來就研究出了‘平移法?！揭品ǚ浅嵱?，不但能提高工作效率，減少旁邊設(shè)備陪停電，還特別安全，節(jié)省人力?！碧崞疬@個“平移法”，劉博一臉的自豪。

這個當我問“平移法”是怎么研究出來時，他說：“雖然‘平移法是后來經(jīng)過攻關(guān)小組近百次的力學(xué)仿真和性能測試才用到實際中的，但最初還是黎主任提出來的?！崩柚魅伪闶抢锜?。2017年他是國網(wǎng)寧夏電力設(shè)備部副主任，提出“平移法”時，他在國網(wǎng)寧夏超高壓公司任黨委書記。每次攻關(guān)小組活動他都參加，那次討論時他提出：把斷路器抬出來，抬到“田”字格外面更換！

這個想法不錯！攻關(guān)小組組長、國網(wǎng)寧夏超高壓公司副總經(jīng)理蔣超偉第一個贊成。于是，攻關(guān)小組就沿著這個思路開始研究。

靈州換流站交流濾波器場斷路器呈Y字形，高13米，寬度不足1.5米，重心距地面4米，移動過程中斷路器隨時有向側(cè)方傾倒的風(fēng)險。這是個難關(guān)。

我向黎煒請教，這個難關(guān)是怎么攻克的？

黎煒謙虛地說：“我只是提了個思路，后面都是大家的智慧成果，得請攻關(guān)小組的人講。”

我又去攻新小組深挖究竟。

在去采訪攻關(guān)小組之前，我先見到了潘亮亮。潘亮亮一直在國網(wǎng)寧夏電力設(shè)備部負責(zé)直流運維管理工作，早有耳聞，她是檢修現(xiàn)場的“女漢子”。每次檢修、換斷路器，她比班組干活的人都忙，爬高爬低瞅了又瞅，轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去一直盯在現(xiàn)場。斷路器返廠改造的一些項目是由她申報，斷路器的檢修計劃也是她協(xié)調(diào)。由于表現(xiàn)一直突出，她先后榮獲了很多榮譽，2019年，她獲得了全國“五一勞動獎?wù)隆?。她告訴我，這個“平移法”不但節(jié)約了不少費用，還獲得了好幾個獎項。

她向我介紹了攻關(guān)小組幾位成員，李科云就是其中一位。李科云是超高壓公司檢修班班長，剛工作時就遇到了斷路器“修修補補”，從新員工到班長崗位，他現(xiàn)在已經(jīng)是特高壓設(shè)備檢修技術(shù)能手，48臺斷路器上都有他辛勤的汗水。

通過與李科云交談，我才明白：斷路器平移更換，是先跟“抬轎子”一樣，用4個100噸級液壓千斤頂，把斷路器抬到一個特制的鋼架子上，然后慢慢放到2根重型鋼軌上，再用多組液壓油缸頂推，把斷路器水平推移至指定位置。“頂、穿、推、落”四個步驟無縫銜接，方便又安全?！捌揭品ā蓖耆珜崿F(xiàn)了斷路器更換時不陪停設(shè)備、不降低負荷、不增加工期、不使用大型吊車就能完成，更保證了送電不受影響。據(jù)統(tǒng)計，不受損失電量累計達22.68億千瓦時。

在陸續(xù)更換改型斷路器過程中，國網(wǎng)寧夏電力還利用年度綜檢等機會對那些在運的電阻合閘斷路器進行了全面“體檢”，發(fā)現(xiàn)斷路器罐內(nèi)有很多不同程度的問題。險象環(huán)生，更換刻不容緩，行走在路上的斷路器也得跑得再快一點！

大家經(jīng)常說靈州換流站濾波器場里的斷路器是“行走在路上的斷路器”。從2017年第一臺返廠檢查，6年來一直在返廠檢查、檢修、改造的路上。韋鵬在他的文章里寫道：6年時間似乎有點長，但我們一直沒有動搖或放棄，即使遠方盡是坎坷，我們也要像愚公移山一樣修通一條光明之路！

光明之路通了，持久戰(zhàn)勝利了！靈州換流站又以全新的姿態(tài)，沿著光明之路，昂首闊步勇敢前行，為“西電東送”作更大貢獻！

責(zé)任編輯/孫明星