SVC閥組低壓導(dǎo)通試驗(yàn)方法及其應(yīng)用

朱建平

（南寧局集團(tuán)公司安全監(jiān)管辦機(jī)輛驗(yàn)收室，工程師 廣西 南寧 530000）

普速電氣化鐵路牽引變電所為提高功率因數(shù)，目前普遍采用技術(shù)成熟、實(shí)效顯著的靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置（Static Var Compensation,以下簡(jiǎn)稱SVC）。SVC主要由控制柜、電容器支路和閥組支路組成，其中閥組是其核心部件，由若干個(gè)反并聯(lián)晶閘管組件（以下簡(jiǎn)稱組件）串聯(lián)構(gòu)成，每個(gè)組件包括晶閘管、均壓電阻、阻尼電容、脈沖觸發(fā)板、BOD保護(hù)板、光纖、電纜和散熱器[1]。在運(yùn)行過(guò)程中，閥組組件的零配件發(fā)生故障，控制系統(tǒng)都報(bào)“XX晶閘管故障”信息，具體哪個(gè)零配件故障則需要檢測(cè)確定。由于脈沖觸發(fā)板和BOD保護(hù)板發(fā)生隱性故障在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)專用儀器檢測(cè)確定，所以一般在用萬(wàn)用表檢測(cè)和處理完晶閘管、均壓電阻、阻尼電容和電纜及光纖故障后，只能帶高電壓試投來(lái)確認(rèn)故障處理效果。這樣做可能會(huì)因?yàn)槊}沖觸發(fā)板或BOD保護(hù)板的故障未處理而發(fā)生跳閘或引發(fā)二次故障，嚴(yán)重時(shí)甚至擴(kuò)大故障范圍。為此，本文介紹一種低壓導(dǎo)通試驗(yàn)方法，既可排除閥組的隱性故障，又可安全地驗(yàn)證故障處理的效果。

1 低壓導(dǎo)通試驗(yàn)原理

低壓導(dǎo)通試驗(yàn)是在SVC處于檢修狀態(tài)條件下，在控制柜模擬輸入母線電壓和斷路器合閘信號(hào)，即閥組支路處于投運(yùn)狀態(tài)，對(duì)閥組中的某一個(gè)組件施加220V交流低電壓，通過(guò)控制系統(tǒng)人為發(fā)出觸發(fā)脈沖，檢測(cè)這個(gè)組件的導(dǎo)通情況，并根據(jù)相關(guān)指示信號(hào)來(lái)判斷該組件的零配件是否全部完好。

2 低壓導(dǎo)通試驗(yàn)方法

2.1 接線方法

1）模擬斷路器合閘。在控制柜短接SVC主回路斷路器合閘信號(hào)回路端子。

2）模擬母線電壓。在控制柜拆除27.5kV母線電壓互感器二次回路接線，留出空端子，并用絕緣膠布包扎線頭防止短路。從同步變壓器（或調(diào)壓器）輸出側(cè)引出線路接到27.5kV母線電壓互感器二次回路的空接線端子，要求火線接相線端子，零線接中性線端子，同步變壓器（或調(diào)壓器）輸入側(cè)暫不通電，具體接線如圖1所示：

圖1 模擬母線電壓接線圖

3）被試組件接線。將某一個(gè)組件和電抗器串聯(lián)接入220V交流回路，要求組件的進(jìn)線端與220V交流電源的火線連接，出線端與電抗器的進(jìn)線端連接，電抗器的出線端與220V交流電源的零線連接，暫不通電，具體接線如圖2所示：

圖2 被試組件接線圖

2.2 試驗(yàn)方法

1）給控制柜通電，啟動(dòng)監(jiān)控程序，確認(rèn)程序和通信運(yùn)行正常。

2）給同步變壓器（或調(diào)壓器）輸入端接通220V交流電源，開(kāi)始緩緩加壓，同時(shí)觀察監(jiān)控程序界面上母線電壓顯示值，一般達(dá)到25kV即可。

3）調(diào)整控制參數(shù)，將系統(tǒng)狀態(tài)從“運(yùn)行”切換至“調(diào)試”狀態(tài)，最大允許元件故障個(gè)數(shù)調(diào)整為閥組組件總個(gè)數(shù)減1個(gè)。

4）確認(rèn)被試組件所在的220V交流回路上無(wú)接地線，接通220V交流電源。

5）調(diào)出閥組組件的導(dǎo)通狀態(tài)顯示界面，該界面上每個(gè)組件的上顯示燈表示觸發(fā)回報(bào)情況，下顯示燈表示BOD保護(hù)板動(dòng)作情況。

6）通過(guò)控制系統(tǒng)發(fā)出觸發(fā)脈沖，觀察被試組件的導(dǎo)通狀態(tài)。如被試組件上、下顯示燈均為綠色，說(shuō)明該組件導(dǎo)通，與之連接的所有零配件均完好。如上面顯示紅燈，說(shuō)明被試組件未導(dǎo)通，晶閘管、均壓電阻、阻尼電容、脈沖觸發(fā)板、光纖和晶閘管電纜線都可能有問(wèn)題；如下面顯示紅燈，說(shuō)明被試組件的BOD保護(hù)板有故障。檢測(cè)完畢后封鎖脈沖，結(jié)束本次試驗(yàn)。

其他組件以此類推接入220V交流回路后，重復(fù)第6步操作進(jìn)行低壓導(dǎo)通試驗(yàn)。

3 應(yīng)用實(shí)例

3.1 故障簡(jiǎn)介某普速鐵路牽引變電所在27.5kv母線側(cè)安裝了A相和B相兩套SVC，每套SVC的閥組由21個(gè)組件串聯(lián)構(gòu)成。2016年5月8日A相SVC（監(jiān)控系統(tǒng)界面如圖3所示）發(fā)生故障，主回路斷路器261QF跳閘，故障信息顯示：1-4,1-5，1-6晶閘管故障。值班員巡視電容器、閥組等相關(guān)設(shè)備未發(fā)現(xiàn)異常。

圖3 A相SVC監(jiān)控系統(tǒng)界面

3.2 故障處理對(duì)A相SVC辦理完檢修作業(yè)和安全措施等手續(xù)后，采用萬(wàn)用表檢測(cè)1-4,1-5，1-6組件的晶閘管、均壓電阻和阻尼電容，并與其他正常組件的上述元件對(duì)比，發(fā)現(xiàn)1-5組件的阻尼電容值為0.59μF，偏大（正常為0.5μF），1-6組件的一個(gè)晶閘管阻值為0，明顯擊穿，其他元件數(shù)值正常；再檢查1-4,1-5,1-6組件相關(guān)電纜和光纖，無(wú)接地、破損和接觸不良情況。更換故障的阻尼電容和晶閘管后，應(yīng)用低壓導(dǎo)通試驗(yàn)進(jìn)一步排查故障和驗(yàn)證故障處理效果。

1）將A相SVC控制柜后邊端子排上的261QF開(kāi)關(guān)信號(hào)回路，X1-8與X1-9端子短接，模擬261 QF合閘。

2）在A相SVC控制柜后邊端子排上拆除YMa-X2-1和YMn-X2-3端子上的二次回路接線，留出空端子，并用絕緣膠布包扎線頭防止短路。按照?qǐng)D1要求從同步變壓器（或調(diào)壓器）輸出側(cè)引出火線（即a線）接到Y(jié)Ma-X2-1端子，引出零線（即n線）接到Y(jié)Mn-X2-3端子，暫不通電。

3）按照?qǐng)D2要求將1-4組件和電抗器串聯(lián)接入220V交流回路，暫不通電。

4）合控制柜上控制電源、保護(hù)電源、顯示器電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)監(jiān)控程序，確認(rèn)程序和通信運(yùn)行正常，261QF顯示合閘狀態(tài)。

5）給同步變壓器（或調(diào)壓器）輸入端接通220V交流電源，開(kāi)始緩緩加壓，同時(shí)觀察監(jiān)控程序界面上母線電壓達(dá)到27KV即停止加壓。

6）登錄高級(jí)用戶并確認(rèn)通過(guò)后，單擊監(jiān)控程序界面上“控制參數(shù)”按鈕，出現(xiàn)如圖4所示對(duì)話框，將系統(tǒng)狀態(tài)從“運(yùn)行”切換至“調(diào)試”狀態(tài)，最大允許元件故障個(gè)數(shù)調(diào)整為20個(gè)。

圖4 控制參數(shù)界面

7）確認(rèn)1-4組件所在的220V交流回路上無(wú)接地線，接通220V交流電源。

8）單擊監(jiān)控程序界面上“回報(bào)監(jiān)測(cè)”按鈕，出現(xiàn)如圖5所示的閥組組件導(dǎo)通狀態(tài)顯示界面。

圖5 閥組組件導(dǎo)通狀態(tài)顯示界面

9）按下控制柜上“啟動(dòng)”按鈕發(fā)出觸發(fā)脈沖，觀察閥組組件導(dǎo)通狀態(tài)顯示界面，1-4組件上部顯示燈為紅色，下部顯示燈為綠色，由于之前已排除晶閘管、均壓電阻、阻尼電容、電纜和光纖故障，因此，確定脈沖觸發(fā)板故障。按下控制柜上“停止”按鈕封鎖脈沖，結(jié)束本次試驗(yàn)。

10）更換1-4組件的脈沖觸發(fā)板后，重新進(jìn)行低壓導(dǎo)通試驗(yàn)，1-4組件上、下顯示燈均為綠色，說(shuō)明該組件導(dǎo)通，與之連接的所有零配件都完好。

按照同樣的接線和試驗(yàn)方法對(duì)1-5、1-6組件分別進(jìn)行低壓導(dǎo)通試驗(yàn)，1-6組件導(dǎo)通正常，1-5組件導(dǎo)通異常，下面顯示燈為紅色，說(shuō)明其BOD保護(hù)板故障，更換后重新試驗(yàn)，1-5組件正常導(dǎo)通。

通過(guò)低壓導(dǎo)通試驗(yàn)排查和處理完故障，并驗(yàn)證1-4、1-5、1-6組件可正常導(dǎo)通后，撤除試驗(yàn)設(shè)備和接線，恢復(fù)原來(lái)的接線和控制參數(shù)，投入A相SVC運(yùn)行正常、穩(wěn)定。

4 結(jié)束語(yǔ)

SVC閥組低壓導(dǎo)通試驗(yàn)是在安全可控的低電壓條件下對(duì)閥組組件進(jìn)行的導(dǎo)通試驗(yàn)，它將故障排查和效果驗(yàn)證緊密結(jié)合在一起，使故障處理徹底完整，效果顯著，投入運(yùn)行經(jīng)得起檢驗(yàn)。同時(shí)，規(guī)避了帶高電壓試投帶來(lái)的不確定性和高風(fēng)險(xiǎn)，確保了設(shè)備和人身雙安全。