摘要：特高压直流换流站不同于常规变电站和换流站，国家电网公司在设备维修方面积累了大量的技术和管理经验。特高压直流输电系统的停电方式安排，涉及经济、电力系统安全、现场施工安全等诸多因素。在不同的外部条件下，决定项目工期的主要因素是不一样的，因此要综合各因素进行考虑。
关键词：特高压；设备；检修；问题
特高压直流输电系统是特高压电网的重要组成部分之一。它能高效和低损耗地传输清洁能源，是长距离大容量输电的重要技术形式。随着国家电网对于智能化电网建设的稳步推进，输电容量在6400~10000兆瓦之间的特高压直流输电系统连接着我国的能源基地和负荷中心，具有巨大的社会效益和经济效益。
一、特高压直流输电状态检修的实施
（一）换流站设备技术特点
从设备的重要性及总体数量来看，换流站的主要设备包括换流变压器、换流阀、交流滤波器、气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear，GIS)、控制保护设备、阀冷却设备等。换流站设备的最大特点是数量大、油气绝缘间隔多、旋转设备多、设备间联系紧密。换流站有完整的控制保护系统，监控自动化水平高、智能化水平高、报警信息完善。实际上全站范围内大量的信号都已可以实时采集上送。以换流变压器为例，上送到运行人员工作站的信号包括：绕组温度、油温、分接头挡位、在线气体分析结果等。通过进一步增加带电检测和在线监测可以获得：本体及分接开关油位、绝缘油色谱、红外测温图谱、SF6套管气体压力、铁心及夹件泄漏电流等。可见在获得这些状态量的基础上结合运行工况分析，可以全面有效的判定换流变压器的完整性。
（二）特高压换流站状态检修现状
目前，特高压换流站的主要维修方法主要是故障排除、定期维护和状态检修三种。故障排除也称为事后维护，仅在设备出现故障后进行维修和改造。但对于特高压换流站，必须实时地保持电气设备的正常，确保电力的安全和稳定传输。因此这种维修方法不能单独用于换流站的维护。定期维护是设备的平均寿命和低故障率的有效保障。在维修方法的基础上，可以根据计划时间或维修周期、或者根据维修间隔，来编制维修计划，进行高压电力设备的预防性试验，统一制定规章制度。它重点针对检修项目、检修间隔和检修周期等方面，并对高压电力设备进行预防性的试验。状态维修是根据设备状态进行的预防性操作，通过对电气设备的运行、检查测试状态和监测数据的分析，对其发展趋势进行预测和诊断，并对高压设备的寿命进行估算，以及对维修项目进行指导。在对特高压变频器状态参数实时监测的基础上，状态检修能反映状态信息参数的相对变化，并给出明确的阈值和相关判据来判断设备是否需要维修。这样可以提高特高压直流输电系统的能量利用率，减少了不必要的维护，弥补了计划维护的不足。
二、在线监测系统的应用
目前换流站大量配置的在线监测系统，主要是换流变压器在线油色谱、SF6在线监测、阀厅红外在线监测。从近年来的运行经验看，上述系统在技术上已经成熟，实际应用中已起到了提早发现设备异常、避免设备损坏的作用。
（一）换流变压器在线油色谱
变压器在出现内部短路、放电等故障的前期过程中，变压器油将和绝缘纸板在高温、电弧的作用下分解为甲烷、乙烷、乙炔、乙烯、一氧化碳、二氧化碳、氢气等低分子气体。随着故障的缓慢发展，低分子气体在油中不断扩散和溶解，不同的气体含量能够反映出变压器不同的故障类型，因此通常将甲烷、乙烷、乙炔等气体的含量作为变压器异常的特征量。
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（二）SF6在线监测系统
换流站充SF6气体的设备主要有GIS设备、换流变阀侧套管、户外敞开式断路器和直流穿墙套管等。如果充SF6气体的设备存在泄漏点，水分将通过泄漏点进入设备内部，影响绝缘性能，SF6气体压力过低可能导致阀组闭锁甚至一次设备损坏。因此对SF6气体压力值的实时监测至关重要。SF6在线监测系统是将SF6气体压力转换为4~20mA的电信号输出至主机，再将电信号转换为压力值传向控制室实时监控。目前换流站充SF6气体设备均已实现在线监测，通过对历史数据的分析比较，能够及早发现设备泄漏。
三、试验方法存在的问题
（一）特高压换流站设备技术特点带来的问题
换流站预防性试验是设备运行和维护工作中的一个重要环节，其目的是检查电气设备在长期运行中是否保持良好状态，以便发现缺陷及时处理，是保证电气设备安全运行的重要措施。特高压换流站的设备特点是长期运行额定电压高，大量采用串并联接线方式，如直流避雷器采用多柱并联的结构；电容电感类设备多且在正常运行时均处于充电状态，交流场、直流场广泛采用半高型布置，试验接线困难；随着直流工程的建设，直流设备数量迅速增加，电气设备每年定期进行预防性试验的工作负担越来越重这些预防性试验大部分需要拆除引线，特别是对于±800kV直流电气设备来说，因电压等级高，试验时拆、接引线需要耗费的人力、物力更多，既延长了停电时间，又因经常拆、接引线可能造成设备及人员的安全问题；某些设备的预试数据普遍与现有标准规定的不符。
（二）不断引预试对试验结果的影响
换流站换流变压器数量众多(特高压每站24台在运)，如果采用解端子断引预试的方式，增加了大量的工作时间，且施工过程隐含设备损坏风险。变压器电容式套管由中心导管、电容芯子、外绝缘组成，变压器运行中套管末屏测量端子直接接地，套管法兰与变压器油箱连接也直接接地，运行电压全部加在C1上，而C2则因为末屏测量端子和法兰均接地而被短接，不承受任何电压，因此变压器套管需要考核的绝缘应是套管的主绝缘电容C1。
（三）直流避雷器的预试
换流站过电压与绝缘配合较为复杂，相应的作为过电压保护的避雷器的配置与种类也较为繁多，换流站避雷器的额定电压应根据最大连续运行电压选取(适当考虑暂态过电压水平)。特高压换流站电压水平高，电容电感类设备多且正常运行时处于全充电状态，因此换流站避雷器须耐受正常工作电压。
参考文献
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论文作者:张源,郭宝锤,白龙生
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/9
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