湖南500kV复兴变直流融冰兼SVC系统维护与管理

(国网湖南省电力有限公司检修公司 湖南 长沙 410001)

引言

2008年初，我国南方遭遇严重冰灾。此次冰灾持续时间长，受灾范围广，灾害强度大，给交通、电力、林业、通讯在带来了毁灭性重创。冰冻时期，输电线路覆冰同样也会给输电线路带来过载荷、线路舞动、不均匀覆冰、绝缘子冰闪等危害[1]。

湖南500kV复兴变是湖南电网的一个关键枢纽站，承担着湖南西北部电源和三峡电源往湖南东南方向输送的重任。500kV线路是湖南电网的主干网络，一旦线路停运，将会导致电网解列的风险。为解决输电线路覆冰给湖南电力系统带来的损害。2008年冰灾后，国家电网公司投入重资在500kV复兴变研究建立直流融冰兼静止无功补偿装置(Static Var Compensator,SVC)。

一、复兴变直流融冰兼SVC系统介绍

复兴变直流融冰兼SVC是由国内自主设计、自主研发的世界首套容量最大的固定式直流融冰装置，它在湖南电网的成功应用正式标志着我国防灾减灾方面取得了又一重大业绩，极大地提高湖南电网抵御自然灾害的能力，有力地保障了湖南500kV电网在冰雪灾害下安全稳定运行[2]。

该系统融冰模式的额定容量12MVA，额定电流6000A，静止无功补偿器(SVC)模式时额定容量120Mvar。SVC模式下可将输电线路的暂态稳定极限提高50MW，大幅提高500kV线路输电能力，有利于湖南电网稳定运行[2]。

二、直流融冰兼SVC系统维护及运行管理

在正常情况下，该系统处于热备用状态，考虑晶闸管及水冷系统的使用周期，为确保冰冻情况下的正常功能，暂未长期投入静态无功补偿功能。该系统自2009年投运以来，每年按期进行年度例行检修及相应升压升流实验，年度例行试验主要项目有：

1.交流滤波器、整流变压器的保护装置常规检修，包括装置开入量检查、交流模拟量检查、定值校验、断路器传动、开关电源检查、后台监控信号核对、整流变压器有载调压测试、变压器非电量保护测试等；

2.直流控制保护装置常规检修，包括开入信号回路检查、通信回路测试、融冰系统控制测试等；

3.直流融冰380V低压触发实验，以380V交流电源替代高压交流电源，用于检测12脉冲整流系统内晶闸管、TE板的运行状态和检测水冷系统运行状态。

4.直流系统带大电阻升压实验，在直流输出回路串入大功率的功率电阻，输入采用#1主变低压侧410作为实验电源。用于检测该融冰系统交流滤波系统的正常功能及整流系统承受运行电压的可靠性。

5.直流系统带电阻升流实验，同升压系统类似，在直流输出回路串入大功率的功率电阻，输入采用#1主变低压侧410作为实验电源。此试验着重用于检测整流系统通电流能力。

三、线路融冰实际效果

2018年1月27日，500kV复兴变进行了自2008年直流融冰系统建设投产以来的第一次融冰实战。27日下午4点，需进行融冰的500kV澧复Ⅰ线线路最厚附冰达到20mm。

500kV澧复Ⅰ线导线：LGJ-4×400，10mm，长度:132.778km，按照融冰系统设计，融冰设计为：交流输入电流：3030(A)；直流融冰电流：Ik=4000(A)，融冰时间为：T1=22.5(分)，T2=28(分)。

按照融冰流程，检修人员接好融冰母线至澧复Ⅰ线线路的融冰连接线，运维人员进行相关操作后开始进行融冰操作。

图1 500kV澧复Ⅰ线直流融冰接线图

先合上414交流滤波器组断路器，再合整流变416断路器使#1、#2整流变，#1、#2阀组带电后，按操作流程，解锁#1、#2阀组，按目标值缓升电流，向澧复Ⅰ线A、C相送电融冰。

解锁阀组开始融冰，融冰电流逐渐升至3500A，考虑单台阀组的供电能力，逐渐降低电流至3000A左右，融冰1小时后，按调度要求，继续对A、C相进行融冰，只至线路观察哨汇报线路融冰效果达到预期。

C相融冰结束后，运维人员进行相关操作，用#1、#2换流变和#1、#2阀组并联供电，向澧复Ⅰ线A/C、B相融冰。解锁阀组融冰正常，最大电流达到4000A，然后降低至3100A左右，只至融冰结束。

四、结束语

500kV复兴变直流融冰兼SVC系统，投运10年，运维检修人员长期的维护检修确保其功能正常。该系统在冰冻天气来临时发挥了巨大作用，为湖南电网的稳定可靠运行保架护航。随着运行时间的增加，再加上该系统为科研实验产品，设备的稳定性逐年下降，对运行维护人员提出了更高的要求，建议运维人员：

1.定期进行设备运行检查，根据实际情况每月对水冷系统进行开机和清理；

2.加强对直流控制保护系统巡视，及时消除系统缺陷；

3.增加检修次数，根据设备的状况，每年增加1-2的检修，确保系统运行在最佳状态；

4.提前策划融冰系统升级换代工作，防止因设备老化和缺陷导致直流融冰和SVC功能缺失。