湖南500kV復興變直流融冰兼SVC系統(tǒng)維護與管理

(國網(wǎng)湖南省電力有限公司檢修公司 湖南 長沙 410001)

引言

2008年初，我國南方遭遇嚴重冰災。此次冰災持續(xù)時間長，受災范圍廣，災害強度大，給交通、電力、林業(yè)、通訊在帶來了毀滅性重創(chuàng)。冰凍時期，輸電線路覆冰同樣也會給輸電線路帶來過載荷、線路舞動、不均勻覆冰、絕緣子冰閃等危害[1]。

湖南500kV復興變是湖南電網(wǎng)的一個關鍵樞紐站，承擔著湖南西北部電源和三峽電源往湖南東南方向輸送的重任。500kV線路是湖南電網(wǎng)的主干網(wǎng)絡，一旦線路停運，將會導致電網(wǎng)解列的風險。為解決輸電線路覆冰給湖南電力系統(tǒng)帶來的損害。2008年冰災后，國家電網(wǎng)公司投入重資在500kV復興變研究建立直流融冰兼靜止無功補償裝置(Static Var Compensator,SVC)。

一、復興變直流融冰兼SVC系統(tǒng)介紹

復興變直流融冰兼SVC是由國內自主設計、自主研發(fā)的世界首套容量最大的固定式直流融冰裝置，它在湖南電網(wǎng)的成功應用正式標志著我國防災減災方面取得了又一重大業(yè)績，極大地提高湖南電網(wǎng)抵御自然災害的能力，有力地保障了湖南500kV電網(wǎng)在冰雪災害下安全穩(wěn)定運行[2]。

該系統(tǒng)融冰模式的額定容量12MVA，額定電流6000A，靜止無功補償器(SVC)模式時額定容量120Mvar。SVC模式下可將輸電線路的暫態(tài)穩(wěn)定極限提高50MW，大幅提高500kV線路輸電能力，有利于湖南電網(wǎng)穩(wěn)定運行[2]。

二、直流融冰兼SVC系統(tǒng)維護及運行管理

在正常情況下，該系統(tǒng)處于熱備用狀態(tài)，考慮晶閘管及水冷系統(tǒng)的使用周期，為確保冰凍情況下的正常功能，暫未長期投入靜態(tài)無功補償功能。該系統(tǒng)自2009年投運以來，每年按期進行年度例行檢修及相應升壓升流實驗，年度例行試驗主要項目有：

1.交流濾波器、整流變壓器的保護裝置常規(guī)檢修，包括裝置開入量檢查、交流模擬量檢查、定值校驗、斷路器傳動、開關電源檢查、后臺監(jiān)控信號核對、整流變壓器有載調壓測試、變壓器非電量保護測試等；

2.直流控制保護裝置常規(guī)檢修，包括開入信號回路檢查、通信回路測試、融冰系統(tǒng)控制測試等；

3.直流融冰380V低壓觸發(fā)實驗，以380V交流電源替代高壓交流電源，用于檢測12脈沖整流系統(tǒng)內晶閘管、TE板的運行狀態(tài)和檢測水冷系統(tǒng)運行狀態(tài)。

4.直流系統(tǒng)帶大電阻升壓實驗，在直流輸出回路串入大功率的功率電阻，輸入采用#1主變低壓側410作為實驗電源。用于檢測該融冰系統(tǒng)交流濾波系統(tǒng)的正常功能及整流系統(tǒng)承受運行電壓的可靠性。

5.直流系統(tǒng)帶電阻升流實驗，同升壓系統(tǒng)類似，在直流輸出回路串入大功率的功率電阻，輸入采用#1主變低壓側410作為實驗電源。此試驗著重用于檢測整流系統(tǒng)通電流能力。

三、線路融冰實際效果

2018年1月27日，500kV復興變進行了自2008年直流融冰系統(tǒng)建設投產以來的第一次融冰實戰(zhàn)。27日下午4點，需進行融冰的500kV澧復Ⅰ線線路最厚附冰達到20mm。

500kV澧復Ⅰ線導線：LGJ-4×400，10mm，長度:132.778km，按照融冰系統(tǒng)設計，融冰設計為：交流輸入電流：3030(A)；直流融冰電流：Ik=4000(A)，融冰時間為：T1=22.5(分)，T2=28(分)。

按照融冰流程，檢修人員接好融冰母線至澧復Ⅰ線線路的融冰連接線，運維人員進行相關操作后開始進行融冰操作。

圖1 500kV澧復Ⅰ線直流融冰接線圖

先合上414交流濾波器組斷路器，再合整流變416斷路器使#1、#2整流變，#1、#2閥組帶電后，按操作流程，解鎖#1、#2閥組，按目標值緩升電流，向澧復Ⅰ線A、C相送電融冰。

解鎖閥組開始融冰，融冰電流逐漸升至3500A，考慮單臺閥組的供電能力，逐漸降低電流至3000A左右，融冰1小時后，按調度要求，繼續(xù)對A、C相進行融冰，只至線路觀察哨匯報線路融冰效果達到預期。

C相融冰結束后，運維人員進行相關操作，用#1、#2換流變和#1、#2閥組并聯(lián)供電，向澧復Ⅰ線A/C、B相融冰。解鎖閥組融冰正常，最大電流達到4000A，然后降低至3100A左右，只至融冰結束。

四、結束語

500kV復興變直流融冰兼SVC系統(tǒng)，投運10年，運維檢修人員長期的維護檢修確保其功能正常。該系統(tǒng)在冰凍天氣來臨時發(fā)揮了巨大作用，為湖南電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠運行保架護航。隨著運行時間的增加，再加上該系統(tǒng)為科研實驗產品，設備的穩(wěn)定性逐年下降，對運行維護人員提出了更高的要求，建議運維人員：

1.定期進行設備運行檢查，根據(jù)實際情況每月對水冷系統(tǒng)進行開機和清理；

2.加強對直流控制保護系統(tǒng)巡視，及時消除系統(tǒng)缺陷；

3.增加檢修次數(shù)，根據(jù)設備的狀況，每年增加1-2的檢修，確保系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)；

4.提前策劃融冰系統(tǒng)升級換代工作，防止因設備老化和缺陷導致直流融冰和SVC功能缺失。