特高压换流站设备检修问题与对策研究

冯裕山，王纯

（国网内蒙古东部电力有限公司内蒙古超特高压分公司，内蒙古 锡林浩特 026000）

特高压电网的构成部分中换流站包含的设备数量和种类繁多，增加了检修工作的难度，部分电力企业对检修工作的重视程度不足以及预防故障措施不够加剧了设备故障产生的风险，造成了换流站停摆和经济损失。为此，深入分析日常设备检修的问题，通过各项有效的措施做好检修工作，能增强换流站的抗故障能力。

1 特高压换流站设备检修问题

特高压换流站是由换流阀、交流滤波器、控制保护、绝缘构件等部分组成，显示出绝缘间距大、设备多、关联密切的属性，其中保护控制系统的智能化和自动化程度较高，能收集不同范围内的信息数据并传输到总站，方便了有关技术人员的工作，经由气体分析、温度测试等步骤确实保障换流变压的完整。但实际的设备检修过程中，仍然存在一些问题限制了换流站的稳定和变压效果，具体有4 点。

（1）检修方法陈旧。据实来看，设备检修仍然沿用计划检修的办法检查换流站的直流输电系统，按照月度或年度的周期停电检修，优点在于安全性比较高且集中处理设备故障，但人工检修极其容易受周围环境的影响，运行过程中的耗损情况不能及时发现并处理，降低了检修的效果。

（2）人员素质能力不足。科技的进步提高了电网建设技术能力和智能水平，换流站的设备系统复杂性上升，对检修技术的要求更高，检修人员面临的工作压力增加。部分电网单位的工作人员工作任务重，很难参与系统性的学习，长此以往，业务水准同设备检修的实际相差过多，无法正确判断故障发生的原因，检修的时间延长效率低下，甚至无法解决故障，尤其有许多新的设备被投入换流站使用，没有相应的学习检修人员，难以把握新设备和新元件的运行规律和系统操作，认识不到障碍种类和成因，不能高质量地完成故障的处理。同时，没有合适的专业能力提升的渠道。

（3）检修制度欠缺。检修换流站的设备除了技术能力强外，人员责任心、耐性等都是做好检修的关键。遵守检修制度并落实到工作中，才能将故障隐患处理掉。不过，检修制度还有很大的缺失，检修前没有完整的工作标准和检修计划，主要依靠检修人员的经验，检修的规范性和科学性欠缺，完成检修后，也未立刻把情况记录到检修报告中，导致换流站的监管缺乏动态性，未实时监督设备运行状况。

（4）预防措施不到位。长期以来，换流站的设备检修的重点就是障碍发生后维修，尽管排除了障碍问题，但损失也真实存在。而且，换流站设备具有关联紧密的特点，各种设备连接在一起，一旦一台设备故障有极大的可能致使其他设备遭到破坏，等到故障发生后再处理要投入的技术和经济成本都会增多。这与故障预防意识和措施的缺少有直接的关系，检修错过最佳的问题排除时机，使得换流站和部分电网瘫痪降低输电安全。

2 特高压换流站设备检修的对策

2.1 优化升级检修技术

由于换流站使用的设备智能化和复杂程度较高，再采用传统计划检修方法效率低下且检修的深度不够，一些故障的排检和修复未能找到根本性原因，检修后再次故障的可能性很高。所以，针对这一情况，引入新的技术和新设备优化升级检修技术很有必要。目前，红外测温和紫外线带电检测技术的成熟度较高，操作步骤简单，能达到障碍检测要求。换流站油色谱的检测主要有在线和离线两种，检测时在线的监测频率是每小时一次，离线则是每4 小时一次，可以及时掌握设备的使用是否正常。对单阀即接地故障的检测必须确保阀组可正常重启保护工作，且工序正确。

换流站的自动在线监测系统囊括换流变在线油色谱、红外在线监测等，使用时能马上发现问题减少设备损坏。换流变在线油色谱集中解决内部短路、放电等毛病，若维修不及时，一段时间后低分子气体不断溶解在油里并向外扩散，反应出的气体种类不同故障的表征也有差异，可以作为评判设备异常的依据。红外测温技术监控换流阀、连接金具等设备，能够定点或者多点监控，所检测的部分温度超过标准线后报警系统启动。如换流管套之间起连接作用的连接线温度达到91℃，比正常温度45℃高出1 倍，发热问题过于严重，报警系统启动，经检查后发现接触电阻的数组为31 欧姆。

在线监测系统采用填充SF6 气体的模式，若设备存在漏气的部分会影响到绝缘效果，气体压力数值低，换流站的阀组和一次设备机器可能受损。经过对比往期监测该气体的数据，可发现设备有无泄漏，监测时，先把气体压力转化为电信号传输到在线监测系统的主机，电信号通过主机转成压力值传到监控室，检修人员就能获得实时的监测数据。

需特别关注的是，特高压换流站的检修需停电，以免威胁技术人员安全。不同的停电检修风险和经济性不尽相同，如以往的计划检修方法多是以年度为周期，检修时，每个阶段和工序应该处于过程控制中，把整体区域分成若干个部分，依据设定的时间完成工作。停电模式有双极全停和轮停两种，前一种的安全措施最为明晰隔离了来电侧和设备站，根据区域做安全布置。后一种的优势在于一次设备本站、站内检修设备，都能与外来电侧和用电带电设备隔开，带电设备仍可运转。经济性上，年度检修采用的是全停模式，检修的天数较之其他少10 天左右，通过计算得出全停模式较为经济。

2.2 定期展开培训，提高人员素质

近年来，换流站的设备升级对检修人员提出了更高的技术要求，而受培训途径少和工作任务繁重的限制，相关的培训工作始终没有开展，导致检修人员的故障排除能力无法与新设备匹配。为此，结合实际情况定期开展培训工作能提高人员素质，应对各种新的设备问题。

（1）培训内容。以往的培训内容大多以故障种类、处理方法等理论为主，同检修人员的工作情况有许多出入，难以把理论应用到实践中，培训效果大打折扣。内容选择上，在已有的内容上添加设备运行体系、检修新技术等信息，提前收集和归纳检修中的实际故障，以此为例鼓励参与培训的员工探讨解决方案，做到信息的交互，弥补内容缺失的实践性。

（2）培训方法。检修人员工作任务重且压力大，即使系统化的培训效果较好，也不能过于频繁，要利用好碎片时间，选择更好的方法。现代的信息传播工具很多，尤其是手机等通讯设备的普及更是丰富了信息获取和交流的方法，设备检修的培训不应忽视现代化工具的使用，制作图文并茂的故障类型总结、检修案例等内容的文章，经由微信公众号或者微博等信息平台，让员工能在空闲时间或上班途中等碎片时间获得有关的信息。定期开展的培训会与检修人员沟通选择合适日期和周期，最好不要占用员工的休息时间。视频通讯等技术也应用在培训会上，配合以线下会议，突破时空限制，以便促进检修人员的技术水平。需注意，已有的板报等实体宣传工具也不能完全摒弃。

（3）考核体系的完善。考核是验证培训效果检验技术人员是否掌握检修方法的重点，考核指标侧重于人员的实践能力，考核内容包括理论和设备检修技术的应用两个方面，尤其是解决换流站设备故障的情况，将其按处理的程度分成不同的等级，量化培训效果。与薪酬制度联系起来，提升检修人员对培训的重视，发挥其主观能动性逐步升级自身在检修方面的技术，继而保障设备故障能被完全消除，让特高压换流站无风险地稳定运转。

2.3 完善管理制度

特高压换流站要改变以往的管理模式，建立并健全从上至下的纵深管理体系，以保证设备检修管理的效果得到提升。对此，先要构建一个明确的管理设备故障的检修工作小组和指导小组。接着，明确每个层级的权责范围。要严格遵守国家和上级有关法律法规和制度规范，按照换流站设备的运行特点采用对应的检修方法，分析和制定相关的减少障碍计划并且组织工作人员将其落实。也要定期开展有关检修管理的会议，对现行的管理计划中存在的问题进行更正，以便更能解决实际的障碍问题。加强巡视和检查，及时发现问题并将降损措施落实。

同时，完善的保证措施可以进一步提高故障检修的效果，主要可以分成人员素质保证、制度保证和监督奖惩保证。人员素质保证上，做好外部优秀人才引进和内部工作人员素质培训工作，可以通过相关主题周期性培训班和参观学习的方法，提高工作人员关于特高压换流站设备常见毛病的认识和检修能力，并强化责任意识，减少谎报虚报数据等职业道德低下的问题。制度保证环节做好管理职责的分配，让各个部门之间层次分明，工作内容明确，以免出现交叉重叠等问题。并配合障碍统计分析制度，及时正确地对出现的问题深入分析，以此实现规范化的故障检修管理。监督奖惩制度对提高管理的合理性和人员的积极性有帮助，分成上一级对下一级的纵向监督以及各部门之间的横向监督，部门之间相互监督能及时发现管理中存在的问题并及时更正。奖惩制度则是根据工作人员对指标达成情况和管理的实现情况，合理进行奖励和惩罚，以此督促工作人员的实际工作，实现管理的减损目的。

2.4 做好预防措施，规范保存设备工具

自动化和智能化设备的使用为检修工作提供了便利的条件，预防措施也能借此更准确地判断设备状况，提前制定检修预案，一旦故障发生，就启动方案马上检查维修，在最佳的检修时间内完成工作，把风险和损失控制在最小的范围内。设备使用时的数据会集中汇总到数据库中，技术人员分析这些数据将其作为参考找出存在的风险因素，以便能尽快找到故障位置和有效处理。状态检测也是预防措施的一种，在原有的设备上增装监测传感器，依托换流站设备的自动在线检测系统实时观察运转状态。例如，在线状态检测配合红外线测温和紫外线带电检测，每小时检测一次，就能准确地得到状态数据。

设备故障类型按照严重等级、位置和成因精细划分，与购买商家沟通检修的方法，综合这些内容制定兼具实践性和适用性的检修计划，指导后续的维修工作，使其更规范化。未免设备故障检修不及时导致的不良影响扩大，巡检的时间跨度要缩小以防范故障隐患。巡检的人员主要由一线检修人员构成，工作经验丰富且具有检查※维修的能力。

预防环节还要包括温度要求和表格要求，其中温度要求指设备表明绝缘层有凝露或水膜，绝缘表面电阻下降电流泄漏的风险增加，最严重的表现是绝缘体变形，电流不均衡分布检测数据精确度锐减检修效果不佳。行之有效的方法是温度维持在5℃以下，一定程度上能让误差最小。表格要求则是要求检修人员按照规定的格式，把数据完整记录到检修表上，形成书面和电子两种形式的报告上交给上级部门，方便之后检修调用数据信息。

最基础的检修工作为检验设备工具的功能性是否良好，所使用的工具的绝缘性好且其他功能正常。特高压换流站的检修工作存在一定的安全风险，电力设备和人员应隔离开，加上高空作业有高坠的危险，检修前必须严格检查使用设备和工具的性能，避免发生意外事故。同时，相关的运维和检修人员树立安全意识，单位可以借助智能管理平台使用VR 等技术模拟工作危险，帮助工作人员重视安全。相关的安全管理制度要增加到管理平台上，尤其是国家关于特高压换流站设备运维和检修作业的相关规定必须宣传给每个操作人员。

3 结语

总而言之，特高压换流站与一般的变电站不同，其检修工作的技术性和复杂性较高，检修效果的优劣关乎电力网络的稳定与否。经由分析发现，检修方法陈旧、人员素质能力不足和检修制度欠缺是常见的问题种类，为提高检修工作的效果有目的地采取适当对策至关重要，如优化升级检修技术、定期展开培训、完善管理制度、做好预防措施都能确保设备检修工作的顺利进行。