高壓直流換流站一次設備運行分析及故障預防

沙勝 李洪

摘要：為了能夠讓交流電與直流電進行相互轉化，以保證電力系統提供額電能質量比較安全可靠，一般將此類的站點定義為高壓直流輸電系統中的換流站。目前雖然我國電網系統中的換流站設備數量在不斷增多，但是它的安全保護工作絕對不能疏忽，必須要對一些常見的設備故障進行詳細地分析，并掌握相應的防護措施，做到真正地防范于未然，從而提高整個系統的運行質量。

關鍵詞：高壓直流換流站;一次設備;運行分析;故障預防

一、直流換流站一次設備運行故障及成因

1.1開關跳閘故障的原因

開關發生跳閘故障的情況主要分為兩種：第一種是開關絕緣桿出現松動現象。當變壓器在充電時，開關通常是合閘的狀態，變壓器中存在一定電壓，人員在進行電力測試時需要在電力檢修的狀態下進行，每當開關分閘或者合閘，開關就會出現一定電阻，在這種情況下，不能分開開關，但是主回路是通的。這一現象的發生原因是開關絕緣處出現了拉桿松動現象。人員在設計拉桿時，可能沒有將其設計為螺旋式，在開關工作時，拉桿會產生一定的旋轉力度，不能判定確切方向，經過長時間的使用和運作后，絕緣拉桿很容易發生脫落或松動;人員在連接接頭時選擇了不當的材料，可能是環氧樹脂，這一材料質量較低下，粘合力度較小，不能用于長時間的固化，使用時間一長，設備老化，就容易造成絕緣拉桿松動。第二種是開關閃絡問題，開關閃絡最容易導致的現象時跳閘，具體表現形式是線路出現單相接地故障，線路不發生重合不受相關開關控制，使得開關失靈，于是開關就會自動啟動母線保護裝置，母線發生跳閘。電力系統出現故障時，開關位置會發出火光，開關的絕緣處發生閃絡問題，甚至會擊穿壓環。出現這一現象的原因是開關處于其他位置，比如不完整串，安裝避雷器時也沒有按照規范要求操作，導致雷雨天氣時，雷電擊過開關，出現閃絡現象，在這種情況下，避雷器并沒有發揮出真正的作用。

1.2平抗類設備跳閘故障原因

平抗類設備出現跳閘的具體表現為：換流器I級直流母線出現差動，發生跳閘現象。人員在現場檢查時發現平波電抗器的螺帽被完全沖開，甚至有燒壞的跡象，出現這一現象的原因是線路連接處不是很牢固，絕緣材料接觸不良等，這些都會對換流器的運行帶來困難。

1.3濾波器設備故障原因

濾波器設備發生故障是電力電網運行中較為常見的故障類型之一，在電力設備運行中，濾波器的功能主要是過濾換流站的多次諧波，這能夠保證電流的質量，是換流站的主要組成部分。而在當前濾波器的使用過程中，存在這樣的問題：濾波器因為受到外部環境因素和其他絕緣設備的影響，以及受到本身質量的影響，產生了跳閘。濾波器在使用的過程中，因為外部天氣的變化，會對電容器產生影響，緊接著導致濾波器跳閘。除了天氣因素影響以外，濾波器跳閘還會受到電力設備、電線的破損以及材料的質量影響，這些因素都會致使濾波器設備發生故障。

1.4避雷器故障原因

在高壓直流換流站運行中，裝置有避雷設備，避雷設備的作用在于防止雷電的襲擊和侵害，通常在電力電網運行中，都會做好相應的防雷措施，但在不同的電力部位，安裝避雷設備的作用有所不同。在高壓直流換流站一次設備中安裝避雷設施，主要是防止雷電對直流換流站工作的影響，但在實際操作中，避雷器設備的安裝如果不恰當，也會發生跳閘現象，究其原因主要是因為避雷設備的流通性不足，當雷電襲擊電力設備時，避雷設備受到阻礙產生過電壓現象，導致實際效能不能完全發揮出來，造成避雷設備跳閘。

二、高壓直流換流站一次設備運行故障的預防措施

2.1開關類設備的預防措施

開關類設備的防范措施比較多樣，因為不同的開關類設備防范措施有所不同。開關類設備又屬于一次設備，一次設備的防范要做到具體問題具體分析。比如一些不完整串聯開關的防污閃能力較差，針對這類開關設備的故障問題，人員可以采用在開關表面涂抹PRTV涂料的辦法解決此問題，不同的開關設備具有不同的防污閃功能。因此人員在對這類功能進行研究時，需要根據不同廠家和設備的類型進行分析，判斷出不同的防污閃特性，在不同類型之間進行對比，然后根據具體的積污情況進行清理。當開關出現絕緣拉桿松動的現象時，人員需要采用目視化的預防模式，目視化管理模式就是在開關合閘的位置對絕緣拉桿記上標記，人員需要標記好這一重點監控位置，然后對設備進行日常巡視、維護時，需要檢查做上標記的位置，一旦發現標記位置發生偏移，那么就可以判定出絕緣拉桿松動，松動的距離也可以通過標記位置變化判斷出來，最后盡快聯系廠家進行設備的升級和改造。

2.2平抗器設備的防范措施

對于平抗器設備的故障問題，運行人員需要在平時認真檢查平抗器設備，對平抗器設備進行質量控制，實踐操作要按照工作規范和流程完成，比如按照操作規范進行線路連接，保證絕緣器件和銅帶接觸較好，緊密連接，以免在直流換流器使用時，平抗器設備出現故障。

2.3濾波器設備的防范措施

對于濾波器設備的使用，人員需要注意防范的是濾波器設備的跳閘問題，當濾波器發生故障跳閘時，維護人員要盡快維修，針對發生故障的現象，分析原因，并找出具體的解決辦法。電力企業需要防范好電容器，防止電容器受到外部環境的影響而導致濾波器設備跳閘。同時，電力企業需要定期開展維護檢修工作，組織維修人員定期檢查和維護電線、電纜，檢查絕緣材料的使用是否符合標準，對絕緣材料的性能進行檢查，避免在濾波器的使用過程中發生故障。

2.4避雷器設備的預防措施

對于避雷器設備故障問題的防范，首先需要人員測量每一個變電站中的電力設備和線路防雷的水平，并完成校驗工作。如果發現一些設計院沒有出示質量合格的避雷器設備證明，則需要要求重新測量;如果是一些新線路，工作完成時需要對防雷器設備進行核算，認真檢查設備的安裝類型和位置，在計算中一旦出現誤差，則需要糾正或者重新進行核算，保證避雷器設備的質量合格。

三、結語

全球一體化的發展，帶動了我國經濟的水平，促進了電能行業的改革。在高壓直流換流站的應用過程中，取得了一定的成績，但是也存在著許多的問題。這就需要供電企業對供電設施的質量進行嚴格管控，對換流站運行過程中發生的問題進行統計，并分析判斷出原因，制定合理科學的應對措施。同時，供電企業也需要組織維修人員，對供電設施定期的進行維護、保養、預防工作，及時的發現問題，解決問題，避免在使用過程中的換流站的運行故障發生，從而提高高壓直流換流站的工作效率，提高供電企業的經濟收益，為人們的生活帶來便利，為企業的發展提供保障。

參考文獻：

[1]劉玉瑩.淺談高壓直流換流站一次設備運行分析及故障預防[J].百科論壇電子雜志，2018（5）：34-36

[2]楊彬.高壓直流換流站一次設備運行分析及故障預防[J].通信電源技術，2017（4）：156-158

[3]宋秭霖，程玲.特高壓直流一次設備運行可靠性分析[J].電氣技術，2015，（06）.

[4]周海峰，郭樹永.高壓直流換流站一次設備運行分析及故障預防[J].華電技術，2014，（01）.

作者簡介：沙勝（1987.06），性別：男，籍貫：吉林省吉林市，民族：回族，學歷：大學本科，職稱：電力工程技術工程師，職務：直流檢修與工程管理，研究方向：電力工程技術;

李洪（1984.12），性別：男，籍貫：四川武勝，民族：漢族，學歷：大學本科，職稱：電力工程技術高級工程師，職務：安全監督技術高級師，研究方向：電力工程技術。