特高压直流输电晶闸管BOD保护动作故障处理研究

甘涛 叶健

摘 要：可控硅换流阀及其相关阀控系统是特高压换流站换流的核心设备，是交直流变换的关键环节。本文针对特高压直流输电工程中换流阀的核心元件光触发晶闸管保护性触发后存在故障處理难的问题，通过测试分析故障数据，提出了快速准确处理故障的精益管控流程，大大节约了晶闸管故障引起的直流停电时间。

关键词：晶闸管；BOD；故障处理

中图分类号：TN34 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）30-0077-02

引 言

可控硅换流阀通过定时导通和关断实现交流变直流的功能。阀控系统用于触发并监视可控硅阀片。阀控系统的主要组成部分为阀基电子设备（Valv Base Electronics，简称VBE）、TVM板、MSC和RPU单元。晶闸管BOD故障是直流输电工程中常见的故障之一，针对此故障需进行全面分析，制定切实有效的处理措施。

1 BOD故障现象

阀控系统信号流程如图1所示。

故障现象：

（1）2010年05月25日04：14、15：26、16：32，SER报“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V09”，信号复归后正常；

（2）2010年05月26日01：13、01：27、01：32，SER报“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V09”，信号复归无效；

（3）2010年05月26日14：07，SER报“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V02”，在其随后3min内，即14：09，V13报BOD触发，14：10，V06、V07、V12报BOD触发，其中V07和V12是同一时刻出现的；

（4）2010年05月28日22：59，SER报“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V05”，复归后正常；该信号在28～31日先后出现7次，复归后均正常。

初步检查26日在3min内=12B11+C1L-V02、V13、V06、V07、V12连续5个阀片出现BOD动作，在VBE屏上复归无效，且V07和V12是同一时刻出现的，如果有4个阀片同时报BOD动作，阀组将产生跳闸信号。

2 现场处理过程

阀组接地后进入阀厅进行检查处理，现场处理方法及结果如下：

外观检查极Ⅱ高端星型阀塔C相第一层阀片光纤接触完好，无明显脱落或损坏现象；

（1）用晶闸管测试仪对12B11+C1L-V13、V12、V09、V07、V06、V02进行测试，测试数据均正常，具体数据如表1所示。

从表1测试数据分析，所报BOD动作的阀片均无明显异常。

再对表1各阀触发光纤进行测试，各光纤无明显损耗增大情况，根据西门子意见，将以上阀片所有触发光纤进行了更换，更换前光纤和更换后光纤参数如下，触发光纤的衰耗都在厂家建议允许值3dB范围内。

（2）对该阀组件的两个均压电容进行了测量，电容值均正常，数据如表3所示。

（3）从触发光纤、均压电容看数据无明显异常。根据西门子、西整意见，以及在以往直流工程中运行维护经验，对以上各个阀片、TVM板以及该阀组件的MSC装置进行了更换，更换后对该组件阀片进行了测试，数据均正常，具体数据如表4所示。

（4）从测试数据看，阀、电阻、电容及TVM板卡的回检功能均正常。进行以上处理后将该阀组投入正常运行。

3 精益检修流程

从以上晶闸管BOD故障后的现场处理过程可以发现其存在一定盲目性，大范围地更换了TVM板、光纤、MSC装置，工作量较大、处理时间长，非常不利于快速准确消除故障。笔者根据近年来处理晶闸管BOD故障的运维经验，提出了其精益检修流程：

（1）用晶闸管测试仪对故障晶闸管元件进行测试，数据Rs、Vb、Cs、Tp、Vf应显示正常。若Tp数据异常应更换TVM板。

（2）用电阻仪对故障晶闸管进行测试，阻抗应在500kΩ左右。阻抗为零时，说明晶闸管已经击穿，应更换故障晶闸管。

（3）用光纤测试仪分别对MSC至晶闸管门极光纤、TVM板至VBE回检光纤进行测试检查。光纤衰耗值异常时应更换对应光纤。

参考文献

[1]梁文进，李志强，陈 曦.电力设备检修试验规程[J].换流阀设备，2017，22：207～210.

[2]高压直流输电晶闸管阀第1部分：电气试验（GB/T20990.1-2007）.

[3]高压直流输电用光控晶闸管的一般要求（GB/T21420）.

收稿日期：2018-9-17

作者简介：甘 涛（1990-），男，助理工程师，本科，主要从事变电检修工作。