提高特高壓直流換流站可靠性的技術(shù)應(yīng)用

由于我國(guó)幅員遼闊，導(dǎo)致用電負(fù)荷以及發(fā)電能源資源的分布嚴(yán)重不均，因此我國(guó)不僅擁有龐大的用電需求，同時(shí)在遠(yuǎn)距離輸電方面也有著相應(yīng)的需求。事實(shí)證明，在大規(guī)模、遠(yuǎn)距離的電力輸送當(dāng)中特高壓直流輸電擁有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，因此提高特高壓直流換流站的可靠性有著至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此，本文將分別從換流閥和換流變壓器兩大方面，簡(jiǎn)要分析研究提高特高壓直流換流站可靠性的技術(shù)應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】特高壓直流輸電 換流站 可靠性技術(shù) 實(shí)際應(yīng)用

1 提高換流閥可靠性的措施及應(yīng)用

1.1 閥廳紅外在線測(cè)溫

在監(jiān)測(cè)電力設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)當(dāng)中，在線溫度監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)是其中至關(guān)重要的一項(xiàng)組成部分，能夠有效檢測(cè)出輸送電能過(guò)程當(dāng)中電力設(shè)備存在的安全隱患，進(jìn)而確保特高壓直流換流站的運(yùn)行安全。在線溫度監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)使用的智能化微機(jī)測(cè)控裝置，能夠利用壓縮編碼的形式將各個(gè)監(jiān)測(cè)終端采集到的紅外視頻圖像，轉(zhuǎn)化成數(shù)字量并及時(shí)傳輸至監(jiān)控中心，而使用通信光纜將監(jiān)控中心與監(jiān)測(cè)終端連接起來(lái)，以便將監(jiān)控中心服務(wù)器發(fā)出的控制指令準(zhǔn)確傳達(dá)至監(jiān)測(cè)終端執(zhí)行，如圖1所示。

1.2 檢測(cè)漏水情況

通過(guò)在特高壓直流換流站當(dāng)中安裝漏水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也能夠有效提升其可靠性，確保其日后的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在該系統(tǒng)當(dāng)中使用主控室集中的監(jiān)控方式，通過(guò)在軟件工程中應(yīng)用信息論、控制論、系統(tǒng)工程優(yōu)化論等，并充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)使得計(jì)算機(jī)應(yīng)用由原來(lái)單一的管理系統(tǒng)，逐漸完善優(yōu)化成全面的信息管理系統(tǒng)。為了能夠充分發(fā)揮出各個(gè)子系統(tǒng)的功能，可以選用智能化系統(tǒng)集成，在實(shí)現(xiàn)共享信息的同時(shí)完成綜合管理。在操作站當(dāng)中可以使用Windows的操作系統(tǒng)以及Intouch的組態(tài)軟件，以便能夠有效記錄和處理采樣數(shù)據(jù)；用時(shí)利用清晰直觀的圖形人機(jī)界面負(fù)責(zé)完成記錄事件以及查詢歷史數(shù)據(jù)等任務(wù)。

1.3 實(shí)際應(yīng)用后的效果

通過(guò)運(yùn)用閥廳紅外在線測(cè)溫的能夠有效避免因傳統(tǒng)人工操作而產(chǎn)生的工作盲區(qū)以及失誤，大大減輕了特高壓直流換流站運(yùn)維人員的工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)有效完成監(jiān)測(cè)電力設(shè)備在換流站當(dāng)中存在的使用缺陷與安全隱患；而漏水監(jiān)測(cè)裝置也充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用，尤其是突破了原先無(wú)法適用于遠(yuǎn)距離的缺陷，對(duì)提高特高壓直流換流站的可靠性有著重要的幫助作用。

2 提高換流變壓器可靠性的措施及應(yīng)用

2.1 鐵芯接地電流測(cè)量

通過(guò)結(jié)合國(guó)家對(duì)于特高壓直流換流站檢修設(shè)備狀態(tài)工作方面的標(biāo)準(zhǔn)要求，需要每半年對(duì)鐵芯接地電流進(jìn)行一次測(cè)量，以有效規(guī)避變壓器出現(xiàn)內(nèi)部放電的情況。考慮到當(dāng)前部分特高壓直流換流站當(dāng)中的鐵芯夾件為一字型，筆者認(rèn)為將其改造成工字型能夠更加方便使用鉗型電流表完成測(cè)量工作。之后將其與現(xiàn)有的TEC裝置相接，在提升管理電力設(shè)備運(yùn)行智能化水平的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)鐵芯接地電流、存儲(chǔ)和分析歷史數(shù)據(jù)的目的。

2.2 監(jiān)視油位情況

在直流輸電系統(tǒng)當(dāng)中換流變是其中一項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備，而絕緣油則可以在運(yùn)行變壓器的過(guò)程當(dāng)中充分發(fā)揮出冷卻、絕緣的重要作用，通過(guò)監(jiān)測(cè)變壓器油量、油枕油位的裝置也能夠有效確保變壓器設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)深入分析當(dāng)前在特高壓直流換流站當(dāng)中該測(cè)量裝置曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的問(wèn)題及原因，筆者認(rèn)為可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加一套獨(dú)立于機(jī)械油位的壓力傳感器，并將其安裝在油枕底部以便隨時(shí)測(cè)量油枕中油壓變化情況。此種壓阻式傳感器在受到壓力變化作用的情況下，其電阻率將發(fā)生變化進(jìn)而使得輸出電流也隨之產(chǎn)生相應(yīng)變化，通過(guò)連接傳感器的信號(hào)線向遠(yuǎn)方的TEC傳送電流量，而一旦輸入量大于預(yù)設(shè)定值之后將會(huì)在后臺(tái)運(yùn)行人員工作站當(dāng)中發(fā)出警報(bào)。

2.3 在線氣體監(jiān)測(cè)裝置

國(guó)家規(guī)定220kV及其以上的油浸式變壓器需要配置多組在線監(jiān)測(cè)分油中溶解氣體的裝置，與此同時(shí)，在每年正式進(jìn)入夏季和冬季用電高峰之前，分別完成和離線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析從而有效提高準(zhǔn)確性。而在該種在線氣體監(jiān)測(cè)裝置當(dāng)中，以動(dòng)態(tài)頂空法的脫氣模塊、光聲光譜測(cè)量模塊作為核心部件，在動(dòng)態(tài)頂空室經(jīng)由高效脫氣分離之后，光聲室中將直接進(jìn)入混合氣體并交由光聲光譜測(cè)量模塊完成監(jiān)測(cè)，從而不再需要組分分離模塊。當(dāng)前英國(guó)的凱爾曼公司于十三年前研發(fā)生產(chǎn)的在線監(jiān)測(cè)變壓器油中溶解氣體的裝置與國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)最為相符，因此筆者認(rèn)為可以結(jié)合實(shí)際情況盡可能多地在特高壓直流換流站當(dāng)中安裝此種監(jiān)測(cè)裝置，以便有效提升特高壓直流換流站的可靠性和安全穩(wěn)定性。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源與負(fù)荷中心分布不均的問(wèn)題也日益嚴(yán)重，而我國(guó)大規(guī)模、遠(yuǎn)距離的特高壓直流輸電工程也正在如火如荼的發(fā)展建設(shè)當(dāng)中，因此提高特高壓直流換流站可靠性的重要性不言而喻。本文分別對(duì)提高換流閥與換流變壓器可靠性的措施及應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，提出通過(guò)大力應(yīng)用閥廳紅外測(cè)溫、換流站漏水檢測(cè)等在線監(jiān)測(cè)裝置，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)換流站設(shè)備中存在的問(wèn)題，進(jìn)而有效提高特高壓直流換流站的可靠性。

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作者簡(jiǎn)介

陶修哲（1979-），男，湖北省荊門市人。大學(xué)?？茖W(xué)歷?，F(xiàn)為國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司特高壓直流運(yùn)檢中心助理工程師。研究方向?yàn)橹绷鬏旊?，變電站運(yùn)行。

馬磊（1990-），男，湖北省孝感市人。碩士研究生學(xué)歷。研究方向?yàn)槔^電保護(hù)，直流輸電。

作者單位

國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司特高壓直流運(yùn)檢中心 湖北省宜昌市 443000