特高压换流站设备检修关键问题探究

李业谱 刘竞骁

摘要：目前，科技突飞猛进，随着中国经济的快速发展，直流输电系统已广泛应用到了全国。在直流输电系统中，为了完成交流电到交流的转换或将直流变换为交流电，为了实现电力系统的安全稳定和电能质量的要求，建立了特高压换流系统。因此，加强特高压换流站的设备维护，保证电力系统的稳定性是十分重要的。本文将围绕特高压换流站状态检修现状展开论述，来分析特高压换流站设备维护要点。

关键词：特高压;换流站设备检修;关键问题探究

引言

根据目前实际情况来看，高压直流输电系统主要是由逆变站、整流站、高压运行线路及其他附属设备等共同组合而成，其中换流站设备又包含交流场设备、直流场设备及阀厅设备等结构，而运行系统中最常见的即为消防系统、用电系统、监视系统及寻呼系统等。同时根据现阶段特高压换流站设备实际运行情况来看，需要及时进行针对性项目方案制定落实，进而彻底突破以往传统盲目性缺陷，促使特高压换流站设备检修安全可靠性能得到最大限度提升。

1特高壓换流站定期进行设备检修的必要性

基于设备自身功能及数量来看，特高压换流站具体包含换流阀、交流滤波器、换流变压器、控制保护及其他绝缘构件等设备，并且具有绝缘间隔较大、旋转设备较多及彼此联系较为紧密等特点。这些功能各异、数量繁杂的设备通过各种形式连接成为一个整体，检修工作既是难点又是重点。定期开展设备检修，其重要性主要体现在以下几个方面：其一，可以及时发现安全隐患，做到防患于未然。很多情况下，换流站设备故障的形成，都会经历一个漫长的过程。例如绝缘老化、零件锈蚀等。通过开展设备检修，可以尽早发现问题，提前采取处理，避免问题负面影响的扩大化。其二，能够确保换流站正常运行，降低经济损失。定期检修可以大幅度降低严重故障的发生概率，避免因为设备故障问题导致特高压换流站停运，从而维护了电网安全和正常运行。

2特高压换流站状态检修现状

目前，特高压换流站的主要维修方法主要故障排除、定期维护和状态检修三种。故障排除也称为事后维护，仅在设备出现故障后进行维修和改造。但对于特高压换流站，必须实时地保持电气设备的正常，确保电力的安全和稳定传输。因此这种维修方法不能单独用于换流站的维护;定期维护是设备的平均寿命和低故障率的有效保障。在维修方法的基础上，可以根据计划时间或维修周期、或者根据维修间隔，来编制维修计划，进行高压电力设备的预防性试验，统一制定规章制度。它重点针对检修项目、检修间隔和检修周期等方面，并对高压电力设备进行预防性的试验。基于状态维修是根据设备状态进行的预防性操作。通过对电气设备的运行、检查测试状态和监测数据的分析，对其发展趋势进行了预测和诊断，并对高压设备的寿命进行估算，并对维修项目进行指导，可以有效维护周期。在对特高压变频器状态参数实时监测的基础上，状态检修能反映状态信息参数的相对变化，并给出明确的阈值和相关判据来判断设备是否需要维修。这样可以提高特高压直流输电系统的能量利用率，减少了不必要的维护，弥补了计划维护的不足。

3特高压换流站设备检修要点

3.1积极研究调相机在线监测技术与应用

积极研究调相机在线监测技术，实现大型旋转热备用设备的实时、有效监控。将现有的工况运行参数及状态量增加趋势分析和远传诊断功能，同时可将现有的换流站水泵振动、温度监测、环境监测、漏水监测等技术应用于调相机。该技术已在部分新建工程应用，后续需与换流站在线监测系统整合与应用。调相机在线监测状态量包括：定子铁心温度、定子绕组温度、定子端部结构件温度、轴承绝缘、轴瓦温度、温湿度、冷却器漏水、工况参数、调相机冷热风温、轴振动、轴承座振动、隔音罩进出风温、电刷状态、局放、绝缘过热、匝间、轴承润滑油温度、流量等。

3.2重视新技术、新设备在检修工作中的运用

现阶段换流站中设备更加复杂、自动化水平更高，如果仍然按照传统的检修模式，不仅效率较低，而且无法完成深度检修，很多故障也无法从根本上排除。因此，检修工作也必须与时俱进的创新和发展。要尝试应用一些新技术、新设备，辅助完成换流站设备检修工作。例如，定期开展红外线测温和紫外线带电检测工作，并且还要对换流站油色谱进行在线和离线两种类型检测，保证在线监测频率在1次/h，而离线监测频率则在1次/4h范围内，便于随时掌握设备运行情况。在进行单阀接地故障检测过程中，应保证健全阀组正常重启保护动作顺序。

3.3做好换流站设备状态检修

随着电力行业发展重视程度的不断加深，导致越来越多先进技术手段是层出不穷，无论是基于制作工艺还是检修步骤方面来看都发生了较大改变，甚至一些重要设备检修工作已实现智能化和自动化目标，为设备检修取得良好成效创造了良好条件，并且特高压环境下在对换流站设备运行情况进行了解时，相关工作人员还要针对数据信息展开深入化分析，进而将此作为重要参考依据可准确检测到设备运行期间是否存在故障隐患，便于及时采取相应措施有效解决。在此期间还需注意一点就是设备在线监测，即为由以往计划检修向状态检修过渡，管理方式也要进行一定程度改变，只有这样才能大大延长设备整体使用寿命。例如：工作人员可在特高压换流站设备上进行监测传感器的安装，在此基础上利用网络信息技术展开换流站设备自动在线监测工作，促使设备运行达到最佳状态。在此以某电力企业为例，其在开展特高压换流站设备检修工作时，主要采取方法即为状态检修模式，定期开展红外线测温和紫外线带电检测工作，并且还要对换流站油色谱进行在线和离线两种类型检测，保证在线监测频率在一次/小时，而离线监测频率则在一次/4h范围内，便于随时掌握设备运行情况。除此之外，直流场一次设备的预防性内容还应包括以下两点：①温度要求。如果绝缘体表面存在凝露或是水膜情况，那么该绝缘体表面电阻势必会大大降低，泄露电流也会逐渐上升，甚至严重情况下还有可能致使绝缘体表面出现变形情况，电流分布更是不均衡，进而对最终测量结果带来影响，因而这就需要严格要求试验环境具体温度低于5℃，从而防止检测出现重大失误。②表格要求。往往数据资料等信息要在具体开展试验前就已完成，格式与以往保持一致，并且在对实验报告进行上交时要两种形式同时进行，即书面和电子版本，便于为数据信息真实可靠性提供良好保障。

3.4树立全过程设备管理理念

在换流站设备检修工作中，树立全过程管理理念，分别从事前、事中和事后采取针对性措施，将设备故障带来的损失降到最低。事前管理即上文所说的做好预防性检查，及时发现和尽快排除隐患;事中管理就是要根据以往设备检修经验，制定常见故障问题的应急方案，即便是换流站设备出现了突发故障，也能够第一时间采取应急维修策略，从而进行有效控制，防止设备故障危害影响的扩大化;事后管理就是在每次检修后，填写维修表，总结经验，为今后更高质量开展设备检修工作提供必要的参考。

结语

特高压直流换流站不同于常规变电站和换流站。国家电网公司在设备维修方面积累了大量的技术和管理经验。特高压直流输电的停电方式安排涉及经济、电力系统安全、现场施工安全等诸多因素。在不同的外部条件下，决定项目工期的主要因素是不一样的。因此，要综合和因素进行考虑。

参考文献

[1]姚青强，靳海路，徐志刚.500kV换流站GIS设备故障分析处理及防范[J].华中电力，2011，24（2）：45-48.