換流站里的殲滅戰(zhàn)

張鵬飛 楊鑫 祁玉金

進(jìn)入新時代以來，在寧夏這塊美麗富饒的土地上，一座座巍峨的鐵塔、一條條閃光的銀線、一座座雄偉的變電站，如雨后春筍一般，沿著黃河兩岸、塞上平原、六盤山谷快速崛起，電力助推寧夏走上了飛速發(fā)展的快速道。到2020年，寧夏電網(wǎng)又一個華麗的轉(zhuǎn)身，一躍成為全國首個外送電量超過內(nèi)供電量的省級電網(wǎng)，外送規(guī)模位居全國前列。電力，成了寧夏一張亮麗的名片！

寧夏電力外送“大戶”特高壓±800千伏靈紹直流輸電工程，是黨中央、國務(wù)院確定的大氣污染防治行動計劃和國家“西電東送”的戰(zhàn)略重點工程，對于推動西北地區(qū)風(fēng)、光、火電打捆外送，加快寧夏資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化，降低煤炭消費比重，促進(jìn)清潔能源發(fā)展，保障華東電網(wǎng)安全可靠供電具有重要意義。自2016年8月24日正式投入商業(yè)運(yùn)行以來，已經(jīng)累計向浙江送電3000億千瓦時，年供電量達(dá)浙江省全年電量的10%以上，直流能量利用率位居國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)特高壓直流首位。

特高壓±800千伏靈紹直流輸電工程送端換流站靈州換流站，位于寧夏靈武市白土崗鄉(xiāng)一個叫石溝驛的地方。因位于毛烏素沙漠東側(cè)，周圍方圓十?dāng)?shù)公里之內(nèi)都是戈壁和荒灘，春天沙塵漫揚(yáng)，在室外干活，人嘴唇干裂，流出的汗會把臉上的塵土洗模糊，連熟人都認(rèn)不出來。夏天酷熱難耐，找一棵能乘涼的樹都難。冬天又奇冷無比，特別是到了夜間，氣溫斷崖式下降，說滴水成冰毫不夸張。這塊戈壁，環(huán)境惡劣，植物稀少，換流站還沒有建成的時候，人跡罕至。一條公路穿越而過，車輛疾馳，不會有人停留片刻。自從遠(yuǎn)處建起了換流站，過往車輛司機(jī)常會踩一下剎車，望一眼不遠(yuǎn)處這個有點神秘的“大院子”。

然而，這個看似風(fēng)光無限，頭頂著多個“第一”“首次”“首臺”光環(huán)的換流站里，卻隱藏著48枚“定時炸彈”，而且就藏在核心設(shè)備交流濾波器場罐式斷路器的肚子里。這些“定時炸彈”隨時都有爆發(fā)的可能，都會成為“西電東送”路上的“絆腳石”。

第一顆“定時炸彈”是2017年5月27日爆發(fā)的。從此，靈州換流站就麻煩不斷，國網(wǎng)寧夏電力也因此開始了艱難而漫長的整治征戰(zhàn)。到2023年4月28日全部整治完畢，一場打了6年的持久戰(zhàn)終于告捷。如今，靈州換流站安逸了，寧電入浙更暢通了！

上篇：研判

2023年4月30日，靈州換流站第一任站長韋鵬在寧夏電力公司網(wǎng)站發(fā)表了一篇工作隨筆《設(shè)備治理就是愚公移山》，引起大家關(guān)注，讀后才明白靈州換流站斷路器治理原來是這么回事。

我經(jīng)常到換流站采訪，拍攝，對這里也很熟悉。韋鵬的工作隨筆也引起了我探尋現(xiàn)場故事的興趣。通過微信溝通，和他約定了見面時間。

韋鵬中等身材，瘦方臉，目光有神，說話非常客氣。他是國網(wǎng)寧夏電力直流運(yùn)維方面的專家，任何時候別人跟他請教交流，他都不敷衍，很有耐心。當(dāng)年國網(wǎng)公司實施屬地化管理，將銀川東換流站移交國網(wǎng)寧夏電力的時候，他已經(jīng)是換流站里的“大拿”了，身為檢修班長的他，并沒有回國網(wǎng)直流公司，而是選擇了繼續(xù)扎根在自己耕耘的熱土上奮斗。

韋鵬告訴我：“靈州換流站斷路器是新東北電氣集團(tuán)高壓開關(guān)有限公司生產(chǎn)的LW56-800型750千伏罐式斷路器。這個型號的斷路器，無論哪臺、哪組，都存在著同樣的不足，后來經(jīng)過多次分析、研判，才下決定進(jìn)行治理。”他回憶說，靈州站剛投運(yùn)半年時間里，設(shè)備總體來說還比較穩(wěn)定。2017年5月27日那天，現(xiàn)場并沒有別的工作，按說是平常的一天。中午11點，他正在辦公室里忙，忽然聽見“嗵”“嗵”幾聲響，直覺告訴他，設(shè)備區(qū)有事了！他拔腿就往設(shè)備區(qū)跑。同時，主控室來電話匯報：交流波濾器場有斷路器跳閘，直流功率下降，故障原因不明。這是靈州換流站投運(yùn)后第一次出現(xiàn)這樣的情況。

韋鵬還沒有跑到濾波器場，上級領(lǐng)導(dǎo)電話就來了，國網(wǎng)公司相關(guān)部門電話也來了，口吻大同小異：直流功率怎么會下降？你們怎么搞的？韋鵬說不清楚，值班員說不清楚，就連國網(wǎng)寧夏電力開關(guān)專家相中華一時也判斷不出。

電話聲此起彼伏，站內(nèi)到處都彌漫著緊張的氣氛。各方專家，各級領(lǐng)導(dǎo)好像突然被空降下來似的，轉(zhuǎn)眼間都到了設(shè)備區(qū)。這里16組48臺（每組ABC相3臺）濾波器斷路器全是國內(nèi)首次制造，首次以750千伏電壓等級接入。別說寧夏沒有這方面運(yùn)行經(jīng)驗，其他省也沒有，目前只是摸著石頭過河。

韋鵬建議我去采訪相中華，說他對當(dāng)時的現(xiàn)場情況也很清楚。

相中華總是面帶著微笑，給人溫和實在的感覺。他說：“當(dāng)時我們對運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，認(rèn)為這臺斷路器已經(jīng)不能再使用！”頓了頓，他又說，“不一會兒，國網(wǎng)寧夏電力系統(tǒng)變電運(yùn)維專家宋永強(qiáng)、劉志遠(yuǎn)、黎煒也趕來，他們經(jīng)過分析研判，結(jié)果與我們的判定一模一樣。”

寧夏電網(wǎng)里還有一個2011年投運(yùn)的世界第一個±660千伏銀東直流輸電工程，這幾位專家在直流運(yùn)維和管理方面經(jīng)驗豐富，能得到他們的認(rèn)同，也讓相中華對后期的工作更有信心。

由于這種斷路器太大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，罐體內(nèi)故障只能返廠檢查、維修。用備用斷路器換下故障斷路器后，黎煒、韋鵬、相中華三人隨斷路器返廠檢查。由于是首臺首套設(shè)計，新東北電氣公司非常重視，拆解檢查也格外仔細(xì)。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部出現(xiàn)了裂口擊穿和對地放電情況，燒傷了合閘電阻。

看到這個結(jié)果，韋鵬三人不約而同地長出一口氣，慶幸當(dāng)時沒有再進(jìn)行試送電，否則又會造成新的損失，后果不堪設(shè)想。

國網(wǎng)公司也派來了中國電科院、國網(wǎng)直流技術(shù)中心專家，現(xiàn)場與國網(wǎng)寧夏電力及廠家專家共同對斷路器故障原因進(jìn)行分析。隨后，寧夏又派出倪輝、馬飛越、牛勃等為組合的技術(shù)小組駐廠全程參與試驗。

通過對斷路器設(shè)備的滅弧室、合閘電阻等一次部件及繼電保護(hù)控制回路等二次部件多輪次試驗，都未找出斷路器故障原因，推斷斷路器出現(xiàn)故障可能是個別質(zhì)量問題。±800千伏直流輸電工程是電網(wǎng)重器，哪怕是換流站里一個設(shè)備的小故障，對于電網(wǎng)來說都可能產(chǎn)生大問題。國網(wǎng)寧夏電力非常重視，繼續(xù)對在運(yùn)斷路器的運(yùn)行數(shù)據(jù)、歷次試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。隨后判定：斷路器故障原因出在合閘電阻上。理由是：電阻合閘技術(shù)的斷路器在國內(nèi)屬于首次設(shè)計，只是在成熟的500千伏斷路器基礎(chǔ)上進(jìn)行了放大，沒有深入考慮機(jī)構(gòu)工藝、運(yùn)行環(huán)境等因素，存在著設(shè)計不足。盡管把合閘電阻部位增大了，但因為濾波器場斷路器相比其它場所斷路器的切、合次數(shù)更頻繁，長度增加、重量增加、彈簧壓力增大后，在多次自動切、合過程中出現(xiàn)的振動大、摩擦大、磕碰等現(xiàn)象，都可能造成斷路器故障。

萬事開頭難，這個判定注定要在漫長和曲折中論證。

隨后，斷路器就在不斷異常中繼續(xù)運(yùn)行。每次只要斷路器有切、合，運(yùn)行人員都要認(rèn)真分析其波形，看會不會引起意外。這倒逼出了好多創(chuàng)新，如：“濾波器波形智能分析裝置”。這個裝置在斷路器有異常時，能提醒運(yùn)行人員注意，防止意外。但這并不是設(shè)備本質(zhì)安全，只能預(yù)防意外發(fā)生不至于產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

2018年2月12日，濾波器波形智能分析裝置警示，新更換的斷路器在自動合閘過程中電流波又明顯異常。有了上次教訓(xùn)，這次站里果斷對其停運(yùn)。后經(jīng)檢查，情況跟第一次幾乎一樣，放電部位部位都驚人的相似。國網(wǎng)公司又組織相關(guān)單位對斷路器進(jìn)行研究分析。但因為沒有發(fā)現(xiàn)新的問題，還是傾向于個別設(shè)備質(zhì)量問題。

說來也奇怪，這個斷路器早期所有的問題都集中在7632C相這一個點上，第二次更換后的2018年6月6日，又出現(xiàn)了一次問題，第三次更換后的2018年12月31日，合閘波形又出現(xiàn)異常。經(jīng)返廠檢查，情況都跟之前相似。

為了保證安全運(yùn)行，特別是新能源的消納不受影響，在接下來的日子里，國網(wǎng)寧夏電力充分利用各種停電機(jī)會，對所有斷路器重復(fù)進(jìn)行“保養(yǎng)”。就算是危機(jī)四伏，也沒有影響外送電。

國網(wǎng)寧夏電力組建了科研攻關(guān)小組，并邀請武漢大學(xué)、西安交大等高校合作，確立“特高壓換流站濾波器開關(guān)暫態(tài)過電壓及其合閘電阻特性研究”課題，進(jìn)行深層次分析、研判，同時還到ABB公司、國內(nèi)主要斷路器設(shè)備制造廠家、先進(jìn)運(yùn)行單位調(diào)研考察，并通過各方渠道了解國外類似設(shè)備運(yùn)行情況。2019年4月1日，科研攻關(guān)小組根據(jù)調(diào)查、分析、研究結(jié)果，果斷判定：斷路器的問題就出在合閘電阻上，并向國網(wǎng)公司呈送了“LW56-800型斷路器疑似家族性缺陷認(rèn)定報告書”。

此報告引起了國網(wǎng)公司重視，要求國網(wǎng)寧夏電力主導(dǎo)，中國電科院、南瑞集團(tuán)、新東北電氣公司等單位配合，進(jìn)行科研攻關(guān)，研究隱患治理方案，同時也給予了科研經(jīng)費上的支持。2019年，這些斷路器在有驚無險中挺過了一年。

下篇：決戰(zhàn)

2020年開始，斷路器開始連續(xù)“耍脾氣”。

先是2020年5月20日7633斷路器C相故障，接著是2021年8月11日7613斷路器B相故障、2021年8月20日7642斷路器B相故障等，一年內(nèi)跳閘及各種大小異常加起來達(dá)20次之多。

科研攻關(guān)小組成員倪輝是所有故障、異常斷路器試驗的參與者，每次會議紀(jì)要整理者，他告訴我：“隱患連續(xù)爆發(fā)，我們根據(jù)情況迅速進(jìn)行了仿真，復(fù)現(xiàn)了故障過程。也正是近三年的探索積累，才能在這個時候準(zhǔn)確地找出隱患來源，確定治理措施。”

經(jīng)過研究、論證，科研攻關(guān)小組正式提出：將斷路器里的合閘電阻取消，加裝選相合閘控制裝置，使斷路器改用選相合閘方式合閘。同時還確立了兩個相對應(yīng)的科研課題，國網(wǎng)公司批復(fù)對斷路器進(jìn)行改造。

為了驗證兩種合閘方式哪個更科學(xué)、更安全，2021年9月，國網(wǎng)公司要求暫用ABB公司制造的800PM型選相合閘斷路器，替代1組波形異常現(xiàn)象斷路器，在運(yùn)行中對比觀察。

我問相中華：“為什么要對比，全部換成ABB公司的豈不是更省心？”

相中華笑著說：“1組斷路器就要770多萬元，16組全部更換要1.2億多元，再說換下來的舊斷路器怎么處理？這不現(xiàn)實。最好的辦法還是‘治病，這也能提高國產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)水平。”

得到國網(wǎng)公司批復(fù)，新東北電氣公司與南瑞集團(tuán)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，立即對斷路器進(jìn)行改造。2021年10月，改造后的斷路器被送往全國權(quán)威試驗機(jī)構(gòu)西安高壓電氣研究院進(jìn)行試驗。通過了100次機(jī)械操作磨合試驗、100次選相同步控制聯(lián)調(diào)試驗。結(jié)果是：試驗值偏差均滿足±1毫秒要求值。這套試驗有幾個技術(shù)上的“首次”，倪輝原本想帶人過去全程觀摩學(xué)習(xí)，可還沒有動身，西安疫情就嚴(yán)重了，只能望而止步，與機(jī)會失之交臂。

取消電阻合閘，采用選相合閘，靈州換流站成了第一個吃螃蟹的。

初夏的石溝驛比較溫順，沒有狂風(fēng)肆虐，烈日仿佛也沒有那么粗暴。戈壁灘上的綠草生命力頑強(qiáng)，趁著這個間隙七零八落地遮住部分土包。我想去一趟換流站采訪，也想順便拍幾張鐵塔從這里進(jìn)沙漠的照片。

我到靈州換流站等了很久，站長徐輝才戴著安全帽滿頭大汗地從設(shè)備區(qū)跑來。徐輝是靈州換流站的第三任站長，先后參與過靈寶換流站、銀川東換流站的建設(shè)和運(yùn)維工作。他說，愛人總嫌他陪伴她和兩個孩子的時間都沒有陪著那些設(shè)備多……剛聊幾句，他的電話就響了，他說現(xiàn)場有操作叫他過去，就又一路小跑去了。半小時后，他又滿頭大汗地跑回來，說：“只能聊20分鐘，兩點前還得趕回去參加一個運(yùn)行專業(yè)會議。”我明白，他趕回銀川還得兩個多小時的車程，便不再耽誤他的時間。國網(wǎng)寧夏電力高級專家、國網(wǎng)寧夏電科院檢測室主管馬飛越告訴我，改型斷路器是2021年12月11日送到靈州換流站的。

馬飛越記得那天天氣異常寒冷，人把脖子往衣服里縮了再縮還想縮，冷得手套都不敢摘。斷路器還沒有運(yùn)回來，他跟同事就早早來到了現(xiàn)場。斷路器就位時已經(jīng)是黃昏了。為了給安裝爭取時間，他們又給厚厚的棉衣上再套一層棉衣，挑燈夜戰(zhàn)，為斷路器做安裝前的最后試驗。

這是斷路器改型后第一次現(xiàn)場試驗，如果按照規(guī)定流程進(jìn)行試驗，可能會影響安裝和投運(yùn)時間，于是有人就提出減少試驗環(huán)節(jié)。但馬飛越堅持嚴(yán)格按照工作標(biāo)準(zhǔn)試驗，并與試驗負(fù)責(zé)人陳磊提出了一種創(chuàng)新的接線方式，這種方式不但符合試驗要求，還減少了重復(fù)步驟，大大縮短了時間。這讓換流站里的運(yùn)行人員和待命的安裝人員無不對馬飛越的創(chuàng)新舉手稱贊。

回想6年前，馬飛越在超特高壓設(shè)備試驗方面還是一只菜鳥。經(jīng)過幾年的歷練，他現(xiàn)在除了自己業(yè)務(wù)過硬，還培養(yǎng)了一批新的業(yè)務(wù)骨干。

做完試驗，接下來的任務(wù)就交給國網(wǎng)寧夏超高壓公司了。

2021年12月19日，靈州換流站里寒風(fēng)凜冽，呼嘯的西北風(fēng)夾雜著沙土直往人的眼睛里鉆。作業(yè)現(xiàn)場指揮、國網(wǎng)寧夏超高壓公司變電檢修中心主任劉博站在高處，有條不紊地指揮著大家用“平移法”把舊斷路器抬出去，然后又把改型斷路器推進(jìn)來。天黑前，隨著首批2組6臺改型斷路器順利投運(yùn)，現(xiàn)場響起了熱烈的掌聲。大家相互握手道賀，還有人相互擁抱，輕拍著“戰(zhàn)友”的后背、肩膀高呼：“成功了，成功了！”

靈州換流站占地面積451畝，僅一個濾波器場都比一般的330千伏變電站大。為了盡量減少面積，換流站在設(shè)計之初，就把濾波器場定成“田”字型緊湊布局。這種布局有利也有弊，弊端在于這種罐式斷路器又高又長，之間距離太小，更換的時候要把旁邊的設(shè)備及母線都停了電才能作業(yè)。而靈州換流站有額定功率要求，斷路器每次停電次不能超過2組，并需國調(diào)批復(fù)停電申請。所以，后續(xù)42臺斷路器的更換，又是一個漫長的過程。

這里面除了停電等的時間長一點，運(yùn)輸時間也長。從換流站到遼寧沈陽，將近2000公里，重型車載著16噸重的龐然大物，正常情況下也要行駛十來天，況且那個時候全國各地疫情不斷爆發(fā)，有時候運(yùn)輸途中就會被突然隔離，一滯留就是好多天。要么斷路器來了，電卻停不下來。總之，各種原因一直攪擾著更換工作。

“有一次斷路器發(fā)生故意時，正值迎峰度夏期，而相鄰母線不停電，長臂吊車進(jìn)不去不能更換。當(dāng)時大家非常擔(dān)心，要是再有斷路器跳閘，外送功率大幅下降，那就是大事。但沒有別的辦法，只能連夜守在現(xiàn)場等停電。”劉博每每想起那天的情景，感覺心還跳得厲害。他從第一臺故障斷路器的更換，到最后一臺改型斷路器上崗，一直是現(xiàn)場工作負(fù)責(zé)人，他說：“這樣時換時等，對于檢修專業(yè)來說，倒是一個有利的時機(jī)。我們成立了一個技術(shù)攻關(guān)小組，研究如何不停電就能更換斷路器？后來就研究出了‘平移法。‘平移法非常實用，不但能提高工作效率，減少旁邊設(shè)備陪停電，還特別安全，節(jié)省人力。”提起這個“平移法”，劉博一臉的自豪。

這個當(dāng)我問“平移法”是怎么研究出來時，他說：“雖然‘平移法是后來經(jīng)過攻關(guān)小組近百次的力學(xué)仿真和性能測試才用到實際中的，但最初還是黎主任提出來的。”黎主任便是黎煒。2017年他是國網(wǎng)寧夏電力設(shè)備部副主任，提出“平移法”時，他在國網(wǎng)寧夏超高壓公司任黨委書記。每次攻關(guān)小組活動他都參加，那次討論時他提出：把斷路器抬出來，抬到“田”字格外面更換！

這個想法不錯！攻關(guān)小組組長、國網(wǎng)寧夏超高壓公司副總經(jīng)理蔣超偉第一個贊成。于是，攻關(guān)小組就沿著這個思路開始研究。

靈州換流站交流濾波器場斷路器呈Y字形，高13米，寬度不足1.5米，重心距地面4米，移動過程中斷路器隨時有向側(cè)方傾倒的風(fēng)險。這是個難關(guān)。

我向黎煒請教，這個難關(guān)是怎么攻克的？

黎煒謙虛地說：“我只是提了個思路，后面都是大家的智慧成果，得請攻關(guān)小組的人講。”

我又去攻新小組深挖究竟。

在去采訪攻關(guān)小組之前，我先見到了潘亮亮。潘亮亮一直在國網(wǎng)寧夏電力設(shè)備部負(fù)責(zé)直流運(yùn)維管理工作，早有耳聞，她是檢修現(xiàn)場的“女漢子”。每次檢修、換斷路器，她比班組干活的人都忙，爬高爬低瞅了又瞅，轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去一直盯在現(xiàn)場。斷路器返廠改造的一些項目是由她申報，斷路器的檢修計劃也是她協(xié)調(diào)。由于表現(xiàn)一直突出，她先后榮獲了很多榮譽(yù)，2019年，她獲得了全國“五一勞動獎?wù)隆薄Ｋ嬖V我，這個“平移法”不但節(jié)約了不少費用，還獲得了好幾個獎項。

她向我介紹了攻關(guān)小組幾位成員，李科云就是其中一位。李科云是超高壓公司檢修班班長，剛工作時就遇到了斷路器“修修補(bǔ)補(bǔ)”，從新員工到班長崗位，他現(xiàn)在已經(jīng)是特高壓設(shè)備檢修技術(shù)能手，48臺斷路器上都有他辛勤的汗水。

通過與李科云交談，我才明白：斷路器平移更換，是先跟“抬轎子”一樣，用4個100噸級液壓千斤頂，把斷路器抬到一個特制的鋼架子上，然后慢慢放到2根重型鋼軌上，再用多組液壓油缸頂推，把斷路器水平推移至指定位置。“頂、穿、推、落”四個步驟無縫銜接，方便又安全。“平移法”完全實現(xiàn)了斷路器更換時不陪停設(shè)備、不降低負(fù)荷、不增加工期、不使用大型吊車就能完成，更保證了送電不受影響。據(jù)統(tǒng)計，不受損失電量累計達(dá)22.68億千瓦時。

在陸續(xù)更換改型斷路器過程中，國網(wǎng)寧夏電力還利用年度綜檢等機(jī)會對那些在運(yùn)的電阻合閘斷路器進(jìn)行了全面“體檢”，發(fā)現(xiàn)斷路器罐內(nèi)有很多不同程度的問題。險象環(huán)生，更換刻不容緩，行走在路上的斷路器也得跑得再快一點！

大家經(jīng)常說靈州換流站濾波器場里的斷路器是“行走在路上的斷路器”。從2017年第一臺返廠檢查，6年來一直在返廠檢查、檢修、改造的路上。韋鵬在他的文章里寫道：6年時間似乎有點長，但我們一直沒有動搖或放棄，即使遠(yuǎn)方盡是坎坷，我們也要像愚公移山一樣修通一條光明之路！

光明之路通了，持久戰(zhàn)勝利了！靈州換流站又以全新的姿態(tài)，沿著光明之路，昂首闊步勇敢前行，為“西電東送”作更大貢獻(xiàn)！

責(zé)任編輯/孫明星