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特高压换流站极解锁时过压保护动作分析及改进措施研究

2020-06-29李炤利杨惟枫孙兴

大众科学·上旬 2020年8期

李炤利 杨惟枫 孙兴

摘 要:特高压换流站中包含的设备数量多、类型杂,给日常检修工作带来了较大的压力。部分电网公司因为没有定期开展检修作业,或是检修人员技术水平不过关,导致换流站设备的一些潜在故障未能及时发现,不仅损坏了设备,而且还会导致换流站停运,带来了更大的经济损失。因此,必须要针对当前换流站设备检修中存在的关键问题,通过进行预防性检修、完善检修制度、提升检修水平等综合措施,保障特高压换流站的稳定运行。

关键词:特高压换流站极解锁;过压保护动作分析;改进措施研究

引言

直流分压器是特高压直流输电系统中准确测量电压的重要设备,其正常工作能够保证特高压直流输电系统安全稳定运行。目前,国内换流站已发生多起直流电压互感器故障,影响了直流控制保护系统稳定运行,甚至造成直流系统停运事件。

1特高压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。通过对電气设备的运行、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特高压换流站极解锁时过压保护动作分析及改进措施

3.1规范保存变电检修设备与工具

在实际换流站设备检修检修工作中应当先对检修设备与工具进行详细检验,保证检修工作的顺利开展。所采用的检修设备与工具应当保证良好且具有绝缘性能,为了给予电力检修工作人员安全的检修场所需要将电力设备和线路,应该可以完全与电力检修工作人员隔离开来。因为变电检修现场环境存在不同,检修的环境可能是高空环境,当检修人员在高空环境中随处摆放工具就有可能导致工具高空坠落,甚至可能会对其他人的生命安全产生影响,因此电力检修人员在工作前后都应当对检修设备和工具进行良好保管,这样可以避免检修设备和工具高空坠落或者遗失产生安全事故。

3.2加强制度建设,落实检修责任

作为一名换流站设备检修人员,即便是面对日益增加的检修任务和工作压力,也应当始终树立责任意识,一丝不苟地对待设备检修任务。电网公司通过完善检修制度建设,能够为检修作业的开展提供更加详细的指导。例如,在针对压力表展开详细检查工作时,保证其充分满足厂家技术标准,并且还应对SF6继电器进行24h包扎,需要注意的一点便是要在压力表拆装之后展开继电器更换。严格按照制度完成检修工作任务,还能够有效防止设备检修中出现漏检的问题,对确保换流站整个设备系统的运行安全有积极作用。

3.3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。

3.4调试工作的安全管理

工程调试工作管理思路始终将安全放在调试工作的首位。调试工作因其特点需要施加高电压、操动设备,因此,工作中必须遵守安全工作准则,确保“不伤害自己、不伤害他人,不被他人伤害”的原则。针对调试工作人员少、作业区域点多面广等特点,业主项目部在工程前期就制定了针对性的制度。首先,组织调试单位进行安全培训,考试合格方能准入;其次,调试单位必须编制调试方案并进行风险识别和预控,再次,由建管和监理的专责定期对调试单位的作业现场的安全管理进行检查,发现违章要求及时整改,严重违章责令停工整改;最后,进行大范围高压试验时,必须上报专项试验方案,并由安全监理师审核通过后方能实施,试验前组织对相关人员进行专项安全交底。

3.5调试工作的进度管理

调试工作进度要满足工程进度计划的要求,就要合理的组织设备安装与设备调试、调试各方的工作流程。工程整体计划编制和实际工程开展过程中,充分考虑设备安装和调试、调试各方的工作衔接特点,设备以间隔或子系统为单元进行安装调试,完成一个单元就整体移交下一道工序,减少不必要的间隔时间和重复试验,提高调试效率。对关键路径工序,确保试验人员配备充足,如GIS耐压等大型、大区域对其他工作影响大的试验,试验设备按双套准备,以应对突发情况造成设备损坏后有备用设备继续投入试验,确保不耽搁工期。日常管理中,建立每日、每周、每月协调会机制,及时反馈和处理工程中碰到的问题,推进工程调试的进展。

结语

为保证特高压直流输电的跨区能源调配的送电能力、不断提高能量可用率,需要定期做好换流站设备检修工作。特高压直流输电系统设备数量多,难免会有密封件老化泄漏、辅助设备旋转件易磨损等问题。这就需要电网公司总结以往的设备检修工作经验,树立全过程的检修作业理念,通过开展预防性检修、重视工作队伍技术培训和完善检修制度建设等一系列措施,确保换流站设备检修工作能够高质量的开展下去,维护区域电网的正常运行,向用户提供更加稳定和优质的电力能源。

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