特高壓直流輸電晶閘管BOD保護動作故障處理研究

甘濤 葉健

摘 要：可控硅換流閥及其相關閥控系統是特高壓換流站換流的核心設備，是交直流變換的關鍵環節。本文針對特高壓直流輸電工程中換流閥的核心元件光觸發晶閘管保護性觸發后存在故障處理難的問題，通過測試分析故障數據，提出了快速準確處理故障的精益管控流程，大大節約了晶閘管故障引起的直流停電時間。

關鍵詞：晶閘管；BOD；故障處理

中圖分類號：TN34 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0077-02

引 言

可控硅換流閥通過定時導通和關斷實現交流變直流的功能。閥控系統用于觸發并監視可控硅閥片。閥控系統的主要組成部分為閥基電子設備（Valv Base Electronics，簡稱VBE）、TVM板、MSC和RPU單元。晶閘管BOD故障是直流輸電工程中常見的故障之一，針對此故障需進行全面分析，制定切實有效的處理措施。

1 BOD故障現象

閥控系統信號流程如圖1所示。

故障現象：

（1）2010年05月25日04：14、15：26、16：32，SER報“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V09”，信號復歸后正常；

（2）2010年05月26日01：13、01：27、01：32，SER報“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V09”，信號復歸無效；

（3）2010年05月26日14：07，SER報“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V02”，在其隨后3min內，即14：09，V13報BOD觸發，14：10，V06、V07、V12報BOD觸發，其中V07和V12是同一時刻出現的；

（4）2010年05月28日22：59，SER報“BOD FIRING AT=12B11+C1L-V05”，復歸后正常；該信號在28～31日先后出現7次，復歸后均正常。

初步檢查26日在3min內=12B11+C1L-V02、V13、V06、V07、V12連續5個閥片出現BOD動作，在VBE屏上復歸無效，且V07和V12是同一時刻出現的，如果有4個閥片同時報BOD動作，閥組將產生跳閘信號。

2 現場處理過程

閥組接地后進入閥廳進行檢查處理，現場處理方法及結果如下：

外觀檢查極Ⅱ高端星型閥塔C相第一層閥片光纖接觸完好，無明顯脫落或損壞現象；

（1）用晶閘管測試儀對12B11+C1L-V13、V12、V09、V07、V06、V02進行測試，測試數據均正常，具體數據如表1所示。

從表1測試數據分析，所報BOD動作的閥片均無明顯異常。

再對表1各閥觸發光纖進行測試，各光纖無明顯損耗增大情況，根據西門子意見，將以上閥片所有觸發光纖進行了更換，更換前光纖和更換后光纖參數如下，觸發光纖的衰耗都在廠家建議允許值3dB范圍內。

（2）對該閥組件的兩個均壓電容進行了測量，電容值均正常，數據如表3所示。

（3）從觸發光纖、均壓電容看數據無明顯異常。根據西門子、西整意見，以及在以往直流工程中運行維護經驗，對以上各個閥片、TVM板以及該閥組件的MSC裝置進行了更換，更換后對該組件閥片進行了測試，數據均正常，具體數據如表4所示。

（4）從測試數據看，閥、電阻、電容及TVM板卡的回檢功能均正常。進行以上處理后將該閥組投入正常運行。

3 精益檢修流程

從以上晶閘管BOD故障后的現場處理過程可以發現其存在一定盲目性，大范圍地更換了TVM板、光纖、MSC裝置，工作量較大、處理時間長，非常不利于快速準確消除故障。筆者根據近年來處理晶閘管BOD故障的運維經驗，提出了其精益檢修流程：

（1）用晶閘管測試儀對故障晶閘管元件進行測試，數據Rs、Vb、Cs、Tp、Vf應顯示正常。若Tp數據異常應更換TVM板。

（2）用電阻儀對故障晶閘管進行測試，阻抗應在500kΩ左右。阻抗為零時，說明晶閘管已經擊穿，應更換故障晶閘管。

（3）用光纖測試儀分別對MSC至晶閘管門極光纖、TVM板至VBE回檢光纖進行測試檢查。光纖衰耗值異常時應更換對應光纖。

參考文獻

[1]梁文進，李志強，陳 曦.電力設備檢修試驗規程[J].換流閥設備，2017，22：207～210.

[2]高壓直流輸電晶閘管閥第1部分：電氣試驗（GB/T20990.1-2007）.

[3]高壓直流輸電用光控晶閘管的一般要求（GB/T21420）.

收稿日期：2018-9-17

作者簡介：甘 濤（1990-），男，助理工程師，本科，主要從事變電檢修工作。