高壓直流換流站一次設備運行故障分析及預防

覃猛

摘要：在電力系統快速建設與發展的過程中，高壓直流換流站對于整個電力系統的作用變得越來越重要，對于高壓直流換流站系統來講，所使用的一次設備擁有檢修工藝差距大以及數量多類型多等多個特點，所以導致在開展一次設備檢修工作時會遇到很大的困難，這也提高了一次設備的檢修維護工作難度。因此在本文中，將對高壓直流換流站的一次設備運行故障相關問題進行了研究，并提出預防對策。

關鍵詞：高壓直流;換流站;一次設備;故障分析

1.前言

基于當前現代城市化建設進程發展速度來看，人們的生活水平以及經濟水平，在日益提升這一對電力系統的使用提出了工作要求，在當前的電力系統中，已經開始全面普及使用高壓直流輸電系統。正因為如此，而在本文當中將對高壓直流換流站在日常工作過程中所使用的一次設備進行研究，針對所出現的故障問題以及故障特點等進行分析總結并提出相關的預防對策。

2.高壓直流換流站

對于高壓直流輸電系統來講，組成結構主要包括高壓線路以及逆變站和整流站以及其他的附加設備，這些設備共同組成了高壓直流系統。在當前的系統工作過程中送端，能夠將交流電轉化為直流電，這一過程被稱之為整流，然后再通過直流輸電系統向壽端輸送電流，然后再將直流電轉化為交流電，這一過程叫做逆變，進入逆變后的電流會直接輸送到用戶家庭當中。對于整流變換的送端來講，又可以稱之為整流站，逆變更換的受端又可以稱之為逆變站。所以說對于高壓直流換流站來講，主要包括整流站以及逆變站這兩種所采用的相關設備，主要包括交流場設備以及閥廳設備和直流場設備。

3.一次設備運行故障原因分析

3.1開關類一次設備跳閘故障原因分析

首先是開關閃絡現象所導致的跳閘問題。當出現閃絡現象之后，整個輸電系統線路會出現單向接地故障，從而觸發主動保護線路之間的重合受到阻斷，然后相關開關就會跳開，從而導致開關出現失靈保護，然后會觸動母差保護，從而又會觸發母線跳閘現象。對于整個直流輸電系統來講，當出現故障的時候，相關作業人員能夠對故障位置進行判斷，因為故障出現位置會有放電火光出現，經發現后開關C相中的電容外絕緣會有閃絡問題出現導致壓環被擊穿。之所以會出現上述問題，最主要的就是開關是處于不完整的串上，安裝避雷器的時候沒有規范作業，所以導致雷電擊中開關。

其次則是開關絕緣拉桿松脫問題。當出現該問題時，主要是變壓器充電過程中，開關合閘時變壓器B相會出現一定電壓，在測試的過程中需要保證是處于檢修作業狀況下，無論是分閘還是合閘開關B相都會出現相應的回路電阻，這一回路電阻出現就說明該開關不能夠實際分開，而且主回路還處于能夠導通的狀態。之所以導致這一問題出現，最主要的原因是在結體檢查開關的過程中，開關絕緣部位的拉桿出現松脫。

3.2平抗類一次設備跳閘故障原因分析

在該故障問題出現時，直流換流器的一級直流母線會觸動差動保護，然后出現一級跳閘現象。在檢查作業的過程中，平波電抗器套管螺帽會被沖開，然后存在局部燒傷的問題，導致上述問題出現的最主要原因就是檢查燒壞或者是脫落的平波電抗器時末屏引線之后，末屏連接孔會將SF6全部漏光。主要就是因為不能連接好套管內部末屏以及電容表面芯子接地銅帶，所以導致套管內部會有一定的接地銅帶，所以導致雷電會非常容易擊穿電容表面末屏。

4.高壓直流換流站一次設備故障預防措施

4.1開關類設備預防措施

首先針對一次設備的開關類設備來講，在對不完整串開關設計的過程中，應當對絕緣配合以及入侵波的過電壓進行合理的計算，在充分計算并證明具有可行性的情況下，將處于熱備用情況下的開關雷擊入侵波過電壓計算出來。其次則是為了保障在使用的過程中可以實現開關類設備的可持續應用，應當不斷增加設計不完整串開關所需的耐雷情況設計完善，在對避雷針設立的過程中，需要將避雷針安放位置選擇在開關附近，或者是將避雷針安放在線路桿塔上。最后則是需要將ptv涂料噴涂在不完整串開關上，能夠使開關的防污閃以及防雨閃能力得到增強。

4.2油浸式平抗類設備預防措施

首先，日常檢修及維護工作人員需要增強對套管的記錄及巡查工作能力，定期針對SF6進行微水測試，從而保障設備能夠始終處于正常穩定工作狀態。再次這是需要定期針對套管進行清潔打掃，因為如果存在過多的污染物或者是其他雜物，對于套管來講會導致套管的靈敏性以及其他部位靈活性受損，所以也應當保證一定程度的清潔，避免在使用過程中污垢長期堆積，導致套管出現閃絡現象。如果在套管使用過程中有低于實際標準的套管傘裙間距，需要及時進行橡膠傘裙套等方式，避免在大雨時候出現閃絡現象以及污穢閃絡現象。

4.3避雷器相關設施的預防

針對避雷器這類的一次設備來講應當對整個變電站當中的避雷器線路進行檢查判斷企業防雷作業的實際標準，同時相關線路經檢查結束后，還需要出具相應的核驗報告，針對在檢查過程中發現不合理的部位以及不合理的線路，要重新進行計算和設計，然后再重新新建輸電線路。在設計以及重新新建的修建線路驗收的過程中，需要對變電站的內部防雷計算報告和避雷器的設計情況進行全面的查驗并判斷其可行性，對變電器的型號進行合理選擇以及對變壓器安裝位置進行科學測算。

4.4交流濾波器一次設備預防措施

首先在低溫雨雪等惡劣天氣情況下需要對濾波器的覆冰情況進行及時的觀測，發現有異常情況應及時進行停電，然后針對濾波器的覆冰情況進行處理。其次就是在對高壓端的電容器端管母線設計的過程中，應當對母線以及電容的連接走向進行合理的設計以及測驗避免在走線的過程中導致電纜損壞，或者是擊穿輸電線路造成短路故障問題出現。最后這是應當對檢查及維修作業能力以及工作力度不斷提升，要對出現開裂和破損的絕緣電纜進行及時更換，而且針對一些在危險區內的電纜要設立安裝熱縮套管，使這些電纜本身的絕緣防護作業能力大幅度提升。

5.結束語

綜上所述，對于當前的高壓直流換流站一次設備故障問題來講，因為設備種類以及數量非常多，而且運行維護工作難度也比較大，所以出現故障問題的幾率非常高，在當前的實際工作過程中針對故障問題的解決沒有得到全面實現，所以在今后的實際作業過程中，應當對一次設備故障的重復性故障進行深入研究及分析并提出更加具有針對性以及可行性的預防舉措，大幅度提高維護檢修工作效率及質量，從而使高壓直流換流站一次設備的系統整體運行安全性得到提高。

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