特高壓換流站設備檢修問題與對策研究

馮裕山，王純

（國網內蒙古東部電力有限公司內蒙古超特高壓分公司，內蒙古 錫林浩特 026000）

特高壓電網的構成部分中換流站包含的設備數量和種類繁多，增加了檢修工作的難度，部分電力企業對檢修工作的重視程度不足以及預防故障措施不夠加劇了設備故障產生的風險，造成了換流站停擺和經濟損失。為此，深入分析日常設備檢修的問題，通過各項有效的措施做好檢修工作，能增強換流站的抗故障能力。

1 特高壓換流站設備檢修問題

特高壓換流站是由換流閥、交流濾波器、控制保護、絕緣構件等部分組成，顯示出絕緣間距大、設備多、關聯密切的屬性，其中保護控制系統的智能化和自動化程度較高，能收集不同范圍內的信息數據并傳輸到總站，方便了有關技術人員的工作，經由氣體分析、溫度測試等步驟確實保障換流變壓的完整。但實際的設備檢修過程中，仍然存在一些問題限制了換流站的穩定和變壓效果，具體有4 點。

（1）檢修方法陳舊。據實來看，設備檢修仍然沿用計劃檢修的辦法檢查換流站的直流輸電系統，按照月度或年度的周期停電檢修，優點在于安全性比較高且集中處理設備故障，但人工檢修極其容易受周圍環境的影響，運行過程中的耗損情況不能及時發現并處理，降低了檢修的效果。

（2）人員素質能力不足。科技的進步提高了電網建設技術能力和智能水平，換流站的設備系統復雜性上升，對檢修技術的要求更高，檢修人員面臨的工作壓力增加。部分電網單位的工作人員工作任務重，很難參與系統性的學習，長此以往，業務水準同設備檢修的實際相差過多，無法正確判斷故障發生的原因，檢修的時間延長效率低下，甚至無法解決故障，尤其有許多新的設備被投入換流站使用，沒有相應的學習檢修人員，難以把握新設備和新元件的運行規律和系統操作，認識不到障礙種類和成因，不能高質量地完成故障的處理。同時，沒有合適的專業能力提升的渠道。

（3）檢修制度欠缺。檢修換流站的設備除了技術能力強外，人員責任心、耐性等都是做好檢修的關鍵。遵守檢修制度并落實到工作中，才能將故障隱患處理掉。不過，檢修制度還有很大的缺失，檢修前沒有完整的工作標準和檢修計劃，主要依靠檢修人員的經驗，檢修的規范性和科學性欠缺，完成檢修后，也未立刻把情況記錄到檢修報告中，導致換流站的監管缺乏動態性，未實時監督設備運行狀況。

（4）預防措施不到位。長期以來，換流站的設備檢修的重點就是障礙發生后維修，盡管排除了障礙問題，但損失也真實存在。而且，換流站設備具有關聯緊密的特點，各種設備連接在一起，一旦一臺設備故障有極大的可能致使其他設備遭到破壞，等到故障發生后再處理要投入的技術和經濟成本都會增多。這與故障預防意識和措施的缺少有直接的關系，檢修錯過最佳的問題排除時機，使得換流站和部分電網癱瘓降低輸電安全。

2 特高壓換流站設備檢修的對策

2.1 優化升級檢修技術

由于換流站使用的設備智能化和復雜程度較高，再采用傳統計劃檢修方法效率低下且檢修的深度不夠，一些故障的排檢和修復未能找到根本性原因，檢修后再次故障的可能性很高。所以，針對這一情況，引入新的技術和新設備優化升級檢修技術很有必要。目前，紅外測溫和紫外線帶電檢測技術的成熟度較高，操作步驟簡單，能達到障礙檢測要求。換流站油色譜的檢測主要有在線和離線兩種，檢測時在線的監測頻率是每小時一次，離線則是每4 小時一次，可以及時掌握設備的使用是否正常。對單閥即接地故障的檢測必須確保閥組可正常重啟保護工作，且工序正確。

換流站的自動在線監測系統囊括換流變在線油色譜、紅外在線監測等，使用時能馬上發現問題減少設備損壞。換流變在線油色譜集中解決內部短路、放電等毛病，若維修不及時，一段時間后低分子氣體不斷溶解在油里并向外擴散，反應出的氣體種類不同故障的表征也有差異，可以作為評判設備異常的依據。紅外測溫技術監控換流閥、連接金具等設備，能夠定點或者多點監控，所檢測的部分溫度超過標準線后報警系統啟動。如換流管套之間起連接作用的連接線溫度達到91℃，比正常溫度45℃高出1 倍，發熱問題過于嚴重，報警系統啟動，經檢查后發現接觸電阻的數組為31 歐姆。

在線監測系統采用填充SF6 氣體的模式，若設備存在漏氣的部分會影響到絕緣效果，氣體壓力數值低，換流站的閥組和一次設備機器可能受損。經過對比往期監測該氣體的數據，可發現設備有無泄漏，監測時，先把氣體壓力轉化為電信號傳輸到在線監測系統的主機，電信號通過主機轉成壓力值傳到監控室，檢修人員就能獲得實時的監測數據。

需特別關注的是，特高壓換流站的檢修需停電，以免威脅技術人員安全。不同的停電檢修風險和經濟性不盡相同，如以往的計劃檢修方法多是以年度為周期，檢修時，每個階段和工序應該處于過程控制中，把整體區域分成若干個部分，依據設定的時間完成工作。停電模式有雙極全停和輪停兩種，前一種的安全措施最為明晰隔離了來電側和設備站，根據區域做安全布置。后一種的優勢在于一次設備本站、站內檢修設備，都能與外來電側和用電帶電設備隔開，帶電設備仍可運轉。經濟性上，年度檢修采用的是全停模式，檢修的天數較之其他少10 天左右，通過計算得出全停模式較為經濟。

2.2 定期展開培訓，提高人員素質

近年來，換流站的設備升級對檢修人員提出了更高的技術要求，而受培訓途徑少和工作任務繁重的限制，相關的培訓工作始終沒有開展，導致檢修人員的故障排除能力無法與新設備匹配。為此，結合實際情況定期開展培訓工作能提高人員素質，應對各種新的設備問題。

（1）培訓內容。以往的培訓內容大多以故障種類、處理方法等理論為主，同檢修人員的工作情況有許多出入，難以把理論應用到實踐中，培訓效果大打折扣。內容選擇上，在已有的內容上添加設備運行體系、檢修新技術等信息，提前收集和歸納檢修中的實際故障，以此為例鼓勵參與培訓的員工探討解決方案，做到信息的交互，彌補內容缺失的實踐性。

（2）培訓方法。檢修人員工作任務重且壓力大，即使系統化的培訓效果較好，也不能過于頻繁，要利用好碎片時間，選擇更好的方法。現代的信息傳播工具很多，尤其是手機等通訊設備的普及更是豐富了信息獲取和交流的方法，設備檢修的培訓不應忽視現代化工具的使用，制作圖文并茂的故障類型總結、檢修案例等內容的文章，經由微信公眾號或者微博等信息平臺，讓員工能在空閑時間或上班途中等碎片時間獲得有關的信息。定期開展的培訓會與檢修人員溝通選擇合適日期和周期，最好不要占用員工的休息時間。視頻通訊等技術也應用在培訓會上，配合以線下會議，突破時空限制，以便促進檢修人員的技術水平。需注意，已有的板報等實體宣傳工具也不能完全摒棄。

（3）考核體系的完善。考核是驗證培訓效果檢驗技術人員是否掌握檢修方法的重點，考核指標側重于人員的實踐能力，考核內容包括理論和設備檢修技術的應用兩個方面，尤其是解決換流站設備故障的情況，將其按處理的程度分成不同的等級，量化培訓效果。與薪酬制度聯系起來，提升檢修人員對培訓的重視，發揮其主觀能動性逐步升級自身在檢修方面的技術，繼而保障設備故障能被完全消除，讓特高壓換流站無風險地穩定運轉。

2.3 完善管理制度

特高壓換流站要改變以往的管理模式，建立并健全從上至下的縱深管理體系，以保證設備檢修管理的效果得到提升。對此，先要構建一個明確的管理設備故障的檢修工作小組和指導小組。接著，明確每個層級的權責范圍。要嚴格遵守國家和上級有關法律法規和制度規范，按照換流站設備的運行特點采用對應的檢修方法，分析和制定相關的減少障礙計劃并且組織工作人員將其落實。也要定期開展有關檢修管理的會議，對現行的管理計劃中存在的問題進行更正，以便更能解決實際的障礙問題。加強巡視和檢查，及時發現問題并將降損措施落實。

同時，完善的保證措施可以進一步提高故障檢修的效果，主要可以分成人員素質保證、制度保證和監督獎懲保證。人員素質保證上，做好外部優秀人才引進和內部工作人員素質培訓工作，可以通過相關主題周期性培訓班和參觀學習的方法，提高工作人員關于特高壓換流站設備常見毛病的認識和檢修能力，并強化責任意識，減少謊報虛報數據等職業道德低下的問題。制度保證環節做好管理職責的分配，讓各個部門之間層次分明，工作內容明確，以免出現交叉重疊等問題。并配合障礙統計分析制度，及時正確地對出現的問題深入分析，以此實現規范化的故障檢修管理。監督獎懲制度對提高管理的合理性和人員的積極性有幫助，分成上一級對下一級的縱向監督以及各部門之間的橫向監督，部門之間相互監督能及時發現管理中存在的問題并及時更正。獎懲制度則是根據工作人員對指標達成情況和管理的實現情況，合理進行獎勵和懲罰，以此督促工作人員的實際工作，實現管理的減損目的。

2.4 做好預防措施，規范保存設備工具

自動化和智能化設備的使用為檢修工作提供了便利的條件，預防措施也能借此更準確地判斷設備狀況，提前制定檢修預案，一旦故障發生，就啟動方案馬上檢查維修，在最佳的檢修時間內完成工作，把風險和損失控制在最小的范圍內。設備使用時的數據會集中匯總到數據庫中，技術人員分析這些數據將其作為參考找出存在的風險因素，以便能盡快找到故障位置和有效處理。狀態檢測也是預防措施的一種，在原有的設備上增裝監測傳感器，依托換流站設備的自動在線檢測系統實時觀察運轉狀態。例如，在線狀態檢測配合紅外線測溫和紫外線帶電檢測，每小時檢測一次，就能準確地得到狀態數據。

設備故障類型按照嚴重等級、位置和成因精細劃分，與購買商家溝通檢修的方法，綜合這些內容制定兼具實踐性和適用性的檢修計劃，指導后續的維修工作，使其更規范化。未免設備故障檢修不及時導致的不良影響擴大，巡檢的時間跨度要縮小以防范故障隱患。巡檢的人員主要由一線檢修人員構成，工作經驗豐富且具有檢查※維修的能力。

預防環節還要包括溫度要求和表格要求，其中溫度要求指設備表明絕緣層有凝露或水膜，絕緣表面電阻下降電流泄漏的風險增加，最嚴重的表現是絕緣體變形，電流不均衡分布檢測數據精確度銳減檢修效果不佳。行之有效的方法是溫度維持在5℃以下，一定程度上能讓誤差最小。表格要求則是要求檢修人員按照規定的格式，把數據完整記錄到檢修表上，形成書面和電子兩種形式的報告上交給上級部門，方便之后檢修調用數據信息。

最基礎的檢修工作為檢驗設備工具的功能性是否良好，所使用的工具的絕緣性好且其他功能正常。特高壓換流站的檢修工作存在一定的安全風險，電力設備和人員應隔離開，加上高空作業有高墜的危險，檢修前必須嚴格檢查使用設備和工具的性能，避免發生意外事故。同時，相關的運維和檢修人員樹立安全意識，單位可以借助智能管理平臺使用VR 等技術模擬工作危險，幫助工作人員重視安全。相關的安全管理制度要增加到管理平臺上，尤其是國家關于特高壓換流站設備運維和檢修作業的相關規定必須宣傳給每個操作人員。

3 結語

總而言之，特高壓換流站與一般的變電站不同，其檢修工作的技術性和復雜性較高，檢修效果的優劣關乎電力網絡的穩定與否。經由分析發現，檢修方法陳舊、人員素質能力不足和檢修制度欠缺是常見的問題種類，為提高檢修工作的效果有目的地采取適當對策至關重要，如優化升級檢修技術、定期展開培訓、完善管理制度、做好預防措施都能確保設備檢修工作的順利進行。