特高壓換流站設備檢修關鍵問題探究

李業譜 劉競驍

摘要：目前，科技突飛猛進，隨著中國經濟的快速發展，直流輸電系統已廣泛應用到了全國。在直流輸電系統中，為了完成交流電到交流的轉換或將直流變換為交流電，為了實現電力系統的安全穩定和電能質量的要求，建立了特高壓換流系統。因此，加強特高壓換流站的設備維護，保證電力系統的穩定性是十分重要的。本文將圍繞特高壓換流站狀態檢修現狀展開論述，來分析特高壓換流站設備維護要點。

關鍵詞：特高壓;換流站設備檢修;關鍵問題探究

引言

根據目前實際情況來看，高壓直流輸電系統主要是由逆變站、整流站、高壓運行線路及其他附屬設備等共同組合而成，其中換流站設備又包含交流場設備、直流場設備及閥廳設備等結構，而運行系統中最常見的即為消防系統、用電系統、監視系統及尋呼系統等。同時根據現階段特高壓換流站設備實際運行情況來看，需要及時進行針對性項目方案制定落實，進而徹底突破以往傳統盲目性缺陷，促使特高壓換流站設備檢修安全可靠性能得到最大限度提升。

1特高壓換流站定期進行設備檢修的必要性

基于設備自身功能及數量來看，特高壓換流站具體包含換流閥、交流濾波器、換流變壓器、控制保護及其他絕緣構件等設備，并且具有絕緣間隔較大、旋轉設備較多及彼此聯系較為緊密等特點。這些功能各異、數量繁雜的設備通過各種形式連接成為一個整體，檢修工作既是難點又是重點。定期開展設備檢修，其重要性主要體現在以下幾個方面：其一，可以及時發現安全隱患，做到防患于未然。很多情況下，換流站設備故障的形成，都會經歷一個漫長的過程。例如絕緣老化、零件銹蝕等。通過開展設備檢修，可以盡早發現問題，提前采取處理，避免問題負面影響的擴大化。其二，能夠確保換流站正常運行，降低經濟損失。定期檢修可以大幅度降低嚴重故障的發生概率，避免因為設備故障問題導致特高壓換流站停運，從而維護了電網安全和正常運行。

2特高壓換流站狀態檢修現狀

目前，特高壓換流站的主要維修方法主要故障排除、定期維護和狀態檢修三種。故障排除也稱為事后維護，僅在設備出現故障后進行維修和改造。但對于特高壓換流站，必須實時地保持電氣設備的正常，確保電力的安全和穩定傳輸。因此這種維修方法不能單獨用于換流站的維護;定期維護是設備的平均壽命和低故障率的有效保障。在維修方法的基礎上，可以根據計劃時間或維修周期、或者根據維修間隔，來編制維修計劃，進行高壓電力設備的預防性試驗，統一制定規章制度。它重點針對檢修項目、檢修間隔和檢修周期等方面，并對高壓電力設備進行預防性的試驗。基于狀態維修是根據設備狀態進行的預防性操作。通過對電氣設備的運行、檢查測試狀態和監測數據的分析，對其發展趨勢進行了預測和診斷，并對高壓設備的壽命進行估算，并對維修項目進行指導，可以有效維護周期。在對特高壓變頻器狀態參數實時監測的基礎上，狀態檢修能反映狀態信息參數的相對變化，并給出明確的閾值和相關判據來判斷設備是否需要維修。這樣可以提高特高壓直流輸電系統的能量利用率，減少了不必要的維護，彌補了計劃維護的不足。

3特高壓換流站設備檢修要點

3.1積極研究調相機在線監測技術與應用

積極研究調相機在線監測技術，實現大型旋轉熱備用設備的實時、有效監控。將現有的工況運行參數及狀態量增加趨勢分析和遠傳診斷功能，同時可將現有的換流站水泵振動、溫度監測、環境監測、漏水監測等技術應用于調相機。該技術已在部分新建工程應用，后續需與換流站在線監測系統整合與應用。調相機在線監測狀態量包括：定子鐵心溫度、定子繞組溫度、定子端部結構件溫度、軸承絕緣、軸瓦溫度、溫濕度、冷卻器漏水、工況參數、調相機冷熱風溫、軸振動、軸承座振動、隔音罩進出風溫、電刷狀態、局放、絕緣過熱、匝間、軸承潤滑油溫度、流量等。

3.2重視新技術、新設備在檢修工作中的運用

現階段換流站中設備更加復雜、自動化水平更高，如果仍然按照傳統的檢修模式，不僅效率較低，而且無法完成深度檢修，很多故障也無法從根本上排除。因此，檢修工作也必須與時俱進的創新和發展。要嘗試應用一些新技術、新設備，輔助完成換流站設備檢修工作。例如，定期開展紅外線測溫和紫外線帶電檢測工作，并且還要對換流站油色譜進行在線和離線兩種類型檢測，保證在線監測頻率在1次/h，而離線監測頻率則在1次/4h范圍內，便于隨時掌握設備運行情況。在進行單閥接地故障檢測過程中，應保證健全閥組正常重啟保護動作順序。

3.3做好換流站設備狀態檢修

隨著電力行業發展重視程度的不斷加深，導致越來越多先進技術手段是層出不窮，無論是基于制作工藝還是檢修步驟方面來看都發生了較大改變，甚至一些重要設備檢修工作已實現智能化和自動化目標，為設備檢修取得良好成效創造了良好條件，并且特高壓環境下在對換流站設備運行情況進行了解時，相關工作人員還要針對數據信息展開深入化分析，進而將此作為重要參考依據可準確檢測到設備運行期間是否存在故障隱患，便于及時采取相應措施有效解決。在此期間還需注意一點就是設備在線監測，即為由以往計劃檢修向狀態檢修過渡，管理方式也要進行一定程度改變，只有這樣才能大大延長設備整體使用壽命。例如：工作人員可在特高壓換流站設備上進行監測傳感器的安裝，在此基礎上利用網絡信息技術展開換流站設備自動在線監測工作，促使設備運行達到最佳狀態。在此以某電力企業為例，其在開展特高壓換流站設備檢修工作時，主要采取方法即為狀態檢修模式，定期開展紅外線測溫和紫外線帶電檢測工作，并且還要對換流站油色譜進行在線和離線兩種類型檢測，保證在線監測頻率在一次/小時，而離線監測頻率則在一次/4h范圍內，便于隨時掌握設備運行情況。除此之外，直流場一次設備的預防性內容還應包括以下兩點：①溫度要求。如果絕緣體表面存在凝露或是水膜情況，那么該絕緣體表面電阻勢必會大大降低，泄露電流也會逐漸上升，甚至嚴重情況下還有可能致使絕緣體表面出現變形情況，電流分布更是不均衡，進而對最終測量結果帶來影響，因而這就需要嚴格要求試驗環境具體溫度低于5℃，從而防止檢測出現重大失誤。②表格要求。往往數據資料等信息要在具體開展試驗前就已完成，格式與以往保持一致，并且在對實驗報告進行上交時要兩種形式同時進行，即書面和電子版本，便于為數據信息真實可靠性提供良好保障。

3.4樹立全過程設備管理理念

在換流站設備檢修工作中，樹立全過程管理理念，分別從事前、事中和事后采取針對性措施，將設備故障帶來的損失降到最低。事前管理即上文所說的做好預防性檢查，及時發現和盡快排除隱患;事中管理就是要根據以往設備檢修經驗，制定常見故障問題的應急方案，即便是換流站設備出現了突發故障，也能夠第一時間采取應急維修策略，從而進行有效控制，防止設備故障危害影響的擴大化;事后管理就是在每次檢修后，填寫維修表，總結經驗，為今后更高質量開展設備檢修工作提供必要的參考。

結語

特高壓直流換流站不同于常規變電站和換流站。國家電網公司在設備維修方面積累了大量的技術和管理經驗。特高壓直流輸電的停電方式安排涉及經濟、電力系統安全、現場施工安全等諸多因素。在不同的外部條件下，決定項目工期的主要因素是不一樣的。因此，要綜合和因素進行考慮。

參考文獻

[1]姚青強，靳海路，徐志剛.500kV換流站GIS設備故障分析處理及防范[J].華中電力，2011，24（2）：45-48.