湖南500kV復(fù)興變直流融冰兼SVC系統(tǒng)維護(hù)與管理

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司檢修公司 湖南 長(zhǎng)沙 410001)

引言

2008年初，我國(guó)南方遭遇嚴(yán)重冰災(zāi)。此次冰災(zāi)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，受災(zāi)范圍廣，災(zāi)害強(qiáng)度大，給交通、電力、林業(yè)、通訊在帶來了毀滅性重創(chuàng)。冰凍時(shí)期，輸電線路覆冰同樣也會(huì)給輸電線路帶來過載荷、線路舞動(dòng)、不均勻覆冰、絕緣子冰閃等危害[1]。

湖南500kV復(fù)興變是湖南電網(wǎng)的一個(gè)關(guān)鍵樞紐站，承擔(dān)著湖南西北部電源和三峽電源往湖南東南方向輸送的重任。500kV線路是湖南電網(wǎng)的主干網(wǎng)絡(luò)，一旦線路停運(yùn)，將會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)解列的風(fēng)險(xiǎn)。為解決輸電線路覆冰給湖南電力系統(tǒng)帶來的損害。2008年冰災(zāi)后，國(guó)家電網(wǎng)公司投入重資在500kV復(fù)興變研究建立直流融冰兼靜止無功補(bǔ)償裝置(Static Var Compensator,SVC)。

一、復(fù)興變直流融冰兼SVC系統(tǒng)介紹

復(fù)興變直流融冰兼SVC是由國(guó)內(nèi)自主設(shè)計(jì)、自主研發(fā)的世界首套容量最大的固定式直流融冰裝置，它在湖南電網(wǎng)的成功應(yīng)用正式標(biāo)志著我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)方面取得了又一重大業(yè)績(jī)，極大地提高湖南電網(wǎng)抵御自然災(zāi)害的能力，有力地保障了湖南500kV電網(wǎng)在冰雪災(zāi)害下安全穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

該系統(tǒng)融冰模式的額定容量12MVA，額定電流6000A，靜止無功補(bǔ)償器(SVC)模式時(shí)額定容量120Mvar。SVC模式下可將輸電線路的暫態(tài)穩(wěn)定極限提高50MW，大幅提高500kV線路輸電能力，有利于湖南電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

二、直流融冰兼SVC系統(tǒng)維護(hù)及運(yùn)行管理

在正常情況下，該系統(tǒng)處于熱備用狀態(tài)，考慮晶閘管及水冷系統(tǒng)的使用周期，為確保冰凍情況下的正常功能，暫未長(zhǎng)期投入靜態(tài)無功補(bǔ)償功能。該系統(tǒng)自2009年投運(yùn)以來，每年按期進(jìn)行年度例行檢修及相應(yīng)升壓升流實(shí)驗(yàn)，年度例行試驗(yàn)主要項(xiàng)目有：

1.交流濾波器、整流變壓器的保護(hù)裝置常規(guī)檢修，包括裝置開入量檢查、交流模擬量檢查、定值校驗(yàn)、斷路器傳動(dòng)、開關(guān)電源檢查、后臺(tái)監(jiān)控信號(hào)核對(duì)、整流變壓器有載調(diào)壓測(cè)試、變壓器非電量保護(hù)測(cè)試等；

2.直流控制保護(hù)裝置常規(guī)檢修，包括開入信號(hào)回路檢查、通信回路測(cè)試、融冰系統(tǒng)控制測(cè)試等；

3.直流融冰380V低壓觸發(fā)實(shí)驗(yàn)，以380V交流電源替代高壓交流電源，用于檢測(cè)12脈沖整流系統(tǒng)內(nèi)晶閘管、TE板的運(yùn)行狀態(tài)和檢測(cè)水冷系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

4.直流系統(tǒng)帶大電阻升壓實(shí)驗(yàn)，在直流輸出回路串入大功率的功率電阻，輸入采用#1主變低壓側(cè)410作為實(shí)驗(yàn)電源。用于檢測(cè)該融冰系統(tǒng)交流濾波系統(tǒng)的正常功能及整流系統(tǒng)承受運(yùn)行電壓的可靠性。

5.直流系統(tǒng)帶電阻升流實(shí)驗(yàn)，同升壓系統(tǒng)類似，在直流輸出回路串入大功率的功率電阻，輸入采用#1主變低壓側(cè)410作為實(shí)驗(yàn)電源。此試驗(yàn)著重用于檢測(cè)整流系統(tǒng)通電流能力。

三、線路融冰實(shí)際效果

2018年1月27日，500kV復(fù)興變進(jìn)行了自2008年直流融冰系統(tǒng)建設(shè)投產(chǎn)以來的第一次融冰實(shí)戰(zhàn)。27日下午4點(diǎn)，需進(jìn)行融冰的500kV澧復(fù)Ⅰ線線路最厚附冰達(dá)到20mm。

500kV澧復(fù)Ⅰ線導(dǎo)線：LGJ-4×400，10mm，長(zhǎng)度:132.778km，按照融冰系統(tǒng)設(shè)計(jì)，融冰設(shè)計(jì)為：交流輸入電流：3030(A)；直流融冰電流：Ik=4000(A)，融冰時(shí)間為：T1=22.5(分)，T2=28(分)。

按照融冰流程，檢修人員接好融冰母線至澧復(fù)Ⅰ線線路的融冰連接線，運(yùn)維人員進(jìn)行相關(guān)操作后開始進(jìn)行融冰操作。

圖1 500kV澧復(fù)Ⅰ線直流融冰接線圖

先合上414交流濾波器組斷路器，再合整流變416斷路器使#1、#2整流變，#1、#2閥組帶電后，按操作流程，解鎖#1、#2閥組，按目標(biāo)值緩升電流，向澧復(fù)Ⅰ線A、C相送電融冰。

解鎖閥組開始融冰，融冰電流逐漸升至3500A，考慮單臺(tái)閥組的供電能力，逐漸降低電流至3000A左右，融冰1小時(shí)后，按調(diào)度要求，繼續(xù)對(duì)A、C相進(jìn)行融冰，只至線路觀察哨匯報(bào)線路融冰效果達(dá)到預(yù)期。

C相融冰結(jié)束后，運(yùn)維人員進(jìn)行相關(guān)操作，用#1、#2換流變和#1、#2閥組并聯(lián)供電，向澧復(fù)Ⅰ線A/C、B相融冰。解鎖閥組融冰正常，最大電流達(dá)到4000A，然后降低至3100A左右，只至融冰結(jié)束。

四、結(jié)束語

500kV復(fù)興變直流融冰兼SVC系統(tǒng)，投運(yùn)10年，運(yùn)維檢修人員長(zhǎng)期的維護(hù)檢修確保其功能正常。該系統(tǒng)在冰凍天氣來臨時(shí)發(fā)揮了巨大作用，為湖南電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行保架護(hù)航。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，再加上該系統(tǒng)為科研實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，設(shè)備的穩(wěn)定性逐年下降，對(duì)運(yùn)行維護(hù)人員提出了更高的要求，建議運(yùn)維人員：

1.定期進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行檢查，根據(jù)實(shí)際情況每月對(duì)水冷系統(tǒng)進(jìn)行開機(jī)和清理；

2.加強(qiáng)對(duì)直流控制保護(hù)系統(tǒng)巡視，及時(shí)消除系統(tǒng)缺陷；

3.增加檢修次數(shù)，根據(jù)設(shè)備的狀況，每年增加1-2的檢修，確保系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)；

4.提前策劃融冰系統(tǒng)升級(jí)換代工作，防止因設(shè)備老化和缺陷導(dǎo)致直流融冰和SVC功能缺失。