高壓直流換流站一次設(shè)備運(yùn)行分析

摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快以及人們生活水平的提高，對于電力系統(tǒng)提出了更高的要求，已經(jīng)廣泛開始使用高壓直流輸電系統(tǒng)。隨著我國電網(wǎng)系統(tǒng)中的換流站設(shè)備數(shù)量在不斷增多，絕對不能疏忽其安全保護(hù)工作，所以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。本文就主要分析了高壓直流換流站一次設(shè)備故障原因并提出了相關(guān)的措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：高壓直流換流站;一次設(shè)備運(yùn)行;故障

1高壓直流換流站的概述

在我國供電設(shè)施中，高壓直流換流站是重要組成部分之一。在高壓直流輸電系統(tǒng)中，高壓直流換流站能夠?qū)涣麟娕c直流電進(jìn)行交換，從而提升電力電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，提高電能供給的質(zhì)量，給用戶帶來可靠、穩(wěn)定的電能，最終構(gòu)建出合適的電力站點(diǎn)。在高壓直流換流站的運(yùn)行過程中，主要的機(jī)械設(shè)備有換流器、變壓器、開關(guān)及濾波器等。高壓直流換流站的運(yùn)行，可以有效減少輸配電的材料，減少供電過程中的電能損耗，提高供電的穩(wěn)定性和安全性，還可以預(yù)防系統(tǒng)的短路等故障的發(fā)生。高壓直流換流站的主要組成是整流站與逆變站，其中整流站的作用是在供電企業(yè)把直流電轉(zhuǎn)換為交流電，逆變站的作用是在供電需求終端對交流電與直流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而方便快捷地為社會(huì)提供供電服務(wù)。

2換流站一次設(shè)備運(yùn)行故障的原因

2.1開關(guān)類設(shè)備跳閘故障的原因

2.1.1開關(guān)絕緣拉桿松脫

在給變壓器進(jìn)行充電時(shí)，開關(guān)合閘過程中，變壓器B相會(huì)存在一定電壓。測試的時(shí)候需要在檢修情況下進(jìn)行，分閘、合閘時(shí)，開關(guān)B相會(huì)出現(xiàn)50μΩ的回路電阻，可以表明不能實(shí)際分開開關(guān)，主回路還是能夠?qū)?。出現(xiàn)上述事故主要就是因?yàn)?，解體檢查開關(guān)，主要就是由于開關(guān)絕緣出現(xiàn)拉桿松脫導(dǎo)致的。具體從以下方面分析：第一，設(shè)計(jì)絕緣拉桿時(shí)，沒有合理的螺旋連接形式，工作缸會(huì)給絕緣拉桿帶來一定的旋轉(zhuǎn)力矩，但不能確定實(shí)際方向，長時(shí)間運(yùn)行以后，十分容易導(dǎo)致脫落絕緣拉桿接頭和鋁接頭。第二，利用環(huán)氧樹脂粘接劑連接鋁接頭和絕緣拉桿接頭，這種材料質(zhì)量不是十分良好，使得不能滿足實(shí)際需要的粘結(jié)強(qiáng)度，不具備一定的固化強(qiáng)度，長時(shí)間運(yùn)行以后，就會(huì)出現(xiàn)老化，從而導(dǎo)致脫落絕緣拉桿。

2.1.2開關(guān)閃絡(luò)導(dǎo)致出現(xiàn)跳閘

線路出現(xiàn)單相接地故障，形成主動(dòng)保護(hù)，線路不能重合，跳開相關(guān)開關(guān)，致使開關(guān)出現(xiàn)失靈保護(hù)，會(huì)啟動(dòng)母差保護(hù)，出現(xiàn)母線跳閘現(xiàn)象。在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，相關(guān)人員會(huì)發(fā)現(xiàn)在故障開關(guān)的位置存在放電火光?？梢?，開關(guān)C相中的電容外絕緣中會(huì)存在一定的閃絡(luò)問題，會(huì)擊穿壓環(huán)。出現(xiàn)上述事故的主要原因就是，開關(guān)處于不完整串上，安裝避雷器的時(shí)候沒有充分按照規(guī)范來操作，從而導(dǎo)致雷擊開關(guān)，形成外絕緣閃絡(luò)，避雷器沒有體現(xiàn)出實(shí)際的作用。

2.2分析平抗類設(shè)備跳閘故障的原因

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。

2.3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?，?huì)對電容器產(chǎn)生影響，緊接著導(dǎo)致濾波器跳閘。除了天氣因素影響外，濾波器跳閘還會(huì)受到電力設(shè)備、電線的破損及材料的質(zhì)量影響，這些因素都會(huì)致使濾波器設(shè)備發(fā)生故障。

2.4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，但實(shí)際中，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。

3應(yīng)對故障的措施

3.1開關(guān)類設(shè)備的應(yīng)對措施

一些不完整串開關(guān)的防污閃、雨閃能力比較弱，所以為了彌補(bǔ)這方面的不足，可以適當(dāng)?shù)貒娡縋RTV涂料。在對設(shè)備的范污閃進(jìn)行研究時(shí)，要注意對不同廠家、不同類型設(shè)備的積污特性進(jìn)行了解，同時(shí)要進(jìn)行多家對比，針對污穢積聚情況來進(jìn)行清污。而當(dāng)開關(guān)出現(xiàn)絕緣拉桿松動(dòng)的情況時(shí)，通常采用目視化的管理方式。所謂的目視化管理方式指的是先在開關(guān)分合閘的位置處對窗內(nèi)拉桿的聯(lián)結(jié)法蘭上做標(biāo)記，然后進(jìn)行定期巡視，如果發(fā)現(xiàn)標(biāo)記的位移發(fā)生變化，那么就可以判定拉桿出松動(dòng)，此時(shí)就要及時(shí)聯(lián)系設(shè)備生產(chǎn)廠家進(jìn)行防松的改造。

3.2平抗器設(shè)備的應(yīng)對措施

針對平抗器設(shè)備的問題，工作人員先要對平抗器設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量管控，要嚴(yán)格按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對線路進(jìn)行連接，要保證銅帶與絕緣套的接觸良好，防止在換流器的使用過程中平抗器設(shè)備出現(xiàn)問題。

3.3濾波器設(shè)備的應(yīng)對措施

第一，在低溫雨雪天氣情況下，需要密切關(guān)注覆冰實(shí)際情況，如果發(fā)現(xiàn)異常需要及時(shí)做出停電處理。第二，在設(shè)計(jì)高壓端電容器端管母線的時(shí)候，需要合理分析母線和電容連接的實(shí)際走向，避免由于損壞電纜導(dǎo)致?lián)舸┹旊娤到y(tǒng)，出現(xiàn)短路故障。第三，提高檢查和維修電容器電纜連接的力度，及時(shí)更換開裂和破損等絕緣電纜，并對于一些始終存在于危險(xiǎn)區(qū)域電纜應(yīng)該及時(shí)安裝熱縮套管，提高絕緣防護(hù)力度，并且保持足夠的金屬構(gòu)架、電纜、電外殼的距離。

3.4避雷器設(shè)備的應(yīng)對措施

核對變電站中避雷器線路進(jìn)線防雷實(shí)際水平，相關(guān)線路檢查完以后需要一定的校核報(bào)告，并對于不合理的要重新計(jì)算，對于那些改進(jìn)和新建的輸電線路，在進(jìn)行驗(yàn)收的時(shí)候，需要及時(shí)檢查變電站內(nèi)部防雷計(jì)算報(bào)告以及避雷器設(shè)計(jì)情況，合理的選擇型號以及安裝位置，如果問題嚴(yán)重，需要及時(shí)更換。

4結(jié)語

換流站具有很多一次設(shè)備，而且種類比較復(fù)雜，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的能力、設(shè)備工藝水平、檢修設(shè)備的能力都會(huì)在一定程度上影響直流高壓輸電系統(tǒng)的整體穩(wěn)定安全運(yùn)行。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，從而提高高壓直流換流站的工作效率，為企業(yè)的發(fā)展提供保障。

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作者介紹：

王?。?984.11）;性別：男;籍貫：河北;民族：漢;學(xué)歷：本科;職稱：中級工程師;研究方向：直流輸電、變電運(yùn)維;單位名稱：國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司。