摘要:目前我国的电力产业链中主要供电设备之一是高压直流换流站,通过设备的运行,将电厂生产的交流电进行整流,转换为直流电,再通过逆变器的运行,把直流电转换为交流电,为人们提供安全可靠的电能,推动我国的经济建设。而在高压直流换流站的运行过程中,还存在很多.的问题,需要供电企业的解决。文中根据高压直流换流站的运行资料和统计数据,总结出其中经常发生的运行故障,并提出应对措施。
关键词:高压直流换流站;设备运行;故障分析;应对措施
我国的高压直流换流站运行取得了明显的成果,也出现了很多的故障,其中以开关、平抗、交流滤波器等设备为主。这就需要供电企业不断努力解决,需要根据实际的运行状态进行分析,有效避免运行故障的发生,以提高高压直流换流站的工作效率,促进供电企业的发展。
1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。
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2分析换流站一次设备运行故障的原因
2.1分析开关类设备跳闸故障的原因
1)开关闪络导致出现跳闸
出现故障:线路出现单相接地故障,形成主动保护,线路不能重合,跳开相关开关,致使开关出现失灵保护,会启动母差保护,出现母线跳闸现象。在系统出现故障的时候,相关人员会发现在故障开关的位置存在放电火光。相关人员可以发现,开关C相中的电容外绝缘中会存在一定的闪络问题,会击穿压环。出现上述事故的主要原因就是,开关处于不完整串上,安装避雷器的时候不能充分符合规范。导致雷击开关,形成外绝缘闪络,避雷器没有达到实际作用。
2)开关绝缘拉杆松脱
故障现象:在给变压器进行充电的时候,开关合闸过程中,变压器B相会存在一定电压。测试的时候需要在检修情况下进行,分闸、合闸的时候,开关B相会出现50μΩ的回路电阻,可以表明不能实际分开开关,主回路还是能够导通。出现上述事故主要就是因为,解体检查开关,主要就是由于开关绝缘出现拉杆松脱导致的。从以下两方面分析:一是,设计绝缘拉杆的时候,没有合理的螺旋连接形式,工作缸会给绝缘拉杆带来一定的旋转力矩,但是不能确定实际方向,长时间运行以后,十分容易导致脱落绝缘拉杆接头和铝接头。二是,利用环氧树脂粘接剂连接铝接头和绝缘拉杆接头,这种材料质量不是十分良好,使得不能符合实际粘结强度,不能具备一定的固化强度,长时间运行以后,会出现老化,从而导致脱落绝缘拉杆。
2.2分析平抗类设备跳闸故障的原因
故障状况:换流器I级直流母线出现差动保护,直流I级跳闸。进行现场检查的时候,平波电抗器套管螺帽被冲开,出现局部烧伤的问题。出现上述问题的主要原因是检查烧坏或者脱落平波电抗器末屏引线以后通过末屏连接孔会把SF6全部漏光。是由于不能连接好套管内部末屏和电容表面芯子接地铜带,导致绝缘套管内部会悬浮一定的接地铜带,促使十分容易击穿电容表面末屏。
2.3平抗器设备
高压直流换流站的运行过程中,平抗器设备的烧损、线路的脱落等运行故障普遍存在,主要是线路连接牢固以及铜带与绝缘材料的接触不良等因素造成,这对换流器的运行造成了一定的困难。
2.4滤波器设备
滤波器设备的运行,对换流站的信号进行过滤,保证了电能的质量,是换流站的重要组成。而在现实的滤波器使用过程中,存在着普遍的问题,主要是外部因素、绝缘因素以及质量因素等导致的跳闸现象。在滤波器的使用过程中,外部天气条件的变化,会对电容器造成影响,从而导致了滤波器的跳闸。同样,滤波器的设备质量问题、电缆的破损、绝缘材料的性能低下等因素,都会造成滤波器的故障发生。
2.5避雷器
在高压直流换流站的运行过程中避雷器设备的作用,主要是避免雷击、闪电等天气对换流站的工作造成影响。而在实际的应用过程中,会发生避雷器设备的跳闸现象,一般情况下,是避雷器的通流性能不够,导致在闪电的过程中,因为过电压现象的情况造成了避雷器的跳闸。
3高压直流换流站一次设备故障的防范措施
在高压直流换流站中出现的故障问题要及时提出应对策略,只有不断地发现问题才能解决问题,下面对高压直流换流站中出现的问题提出几点防范措施。
(一)健全的开关设备
在开关设备上有很多方式可以进行防范,比如防污闪、雨闪喷涂PRTV等方式,在开关设备中还要要加强对雷电侵入和绝缘配合的分析和调查,针对污秽进行清洁,在开关出现绝缘体松动时就要联系设备生产厂家进行防护修理。此外,在开关附近适当增加避雷设备,提高开关的防雷水平。如果出现绝缘拉杆脱落,需要加强对开关的合闸和分闸的管理和检查,定期进行核查,在合闸的位置上进行标记,标记偏离就意味着绝缘拉杆脱落,需要立刻采取措施进行防范。
(二)油浸式设备
在高压直流换流站的故障中,油浸式设备是相对来说比较复杂的一类。要提高对这类设备的防范就要加强监管和记录,并且经常进行微水测试,这样就能保证设备能正常运行,除了对设备的监管还需要加强对套管的清洁工作,以免出现积垢闪络的现象。
(三)换流站的交流滤波器
在防范与维护工作中,这类设备注意的是细节方面,考虑的因素要比前两种方式更加复杂,比如在冰雪的天气下如果冰雪覆盖严重应及时进行除冰和停电,以防设备出现故障。在一些设备出现故障时要及时进行修复,要重视电容器的电缆线检查,在损坏严重时要及时更换,对于特殊区域的电缆线要加强对对电缆线的绝缘防护,并维持电缆与其他部件的安全距离。
(四)避雷设备
主要是对线路的相关避雷情况和防雷情况进行相应的检查和核对,尤其是变电站的进线线路。如果没有相应的防雷报告作为核对的标准,那么需要对避雷防雷情况进行新的分析和计算,确保避雷设备的正常和稳定。除此之外,对于避雷设备的类型的选择和安装的情况要及时与相关部门沟通和协商,确保安装的位置正确,从而为避雷设备的正常工作提供保障。
结论
综上所述,换流站一次设备多,类型复杂。设备运行维护能力、设备技术水平以及检修设备的能力将在一定程度上影响高压直流输电系统的整体稳定和安全运行。对重复故障和一次设备故障的具体模型进行了充分的研究和分析,提出了合理的维护和预防方法,保证了系统整体运行的安全性。
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