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摘要：我国最早的220kV可控串联补偿装置是在2004年的12月26日，在我国的甘肃投入运行。在实际运行的过程中无论是受到恶劣天气影响还是受到汛期影响均表现出良好的运行状态，可见，该装置的稳定程度一定达到一定水平。文中在对国内外串联补偿装置的应用情况进行分析之后，研究对220kV串联补偿装置进行定期检修和维护的重要性，探讨运行维护工作对可控串联补偿装置稳定性的影响作用。
关键词：220kV；串联补偿装置；运行；维护
引言：本文以某个220kV输电线路为例，对串联补偿装置在线路工程中的影响进行分析。在该线路投入运行一年之后，加入串联补偿装置，实际应用之前已经将该装置的性能以及运行状态进行全面分析，并且针对该装置的运行特征培训了一批相对专业的检修维护人员，为串联补偿装置的有效应用提供保障。安装串联补偿装置的一年中，无论是温差较大的气候还是汛期都没有对其运行状态造成影响，可见，该装置的稳定性能较强，可以为电力行业带来不小的经济收益。
一、可控串联补偿装置的基本原理
实际上可控串联补偿装置的主要作用就是通过减小输电线路的阻力来提升输电线路的输送能力，在运行的过程中通过对电容器的有效控制来降低电线自身存在的感抗，利用可控串联补偿装置将输电线路的阻值降低，进而提升两侧电源的联系水平，这对输电线路的稳定性能和传输性能具有积极作用。除此之外，可控串联补偿装置还具备对线路的潮流控制和抑制次同步振荡等作用。由电容器、旁路电抗器、MOV、旁路火花间隙、反向并联晶闸以及旁路断路器等共同组成可控串联补偿装置。具体结构如图1：
C一电容器组；MOV一金属氧化物变阻器；D一限流阻尼装置；
G,一火花间隙；S一旁路断路器；TCR一旁路电抗器；V1、V2一反向并联晶闸管。
图1可控串联补偿装置构造图
可控串联补偿装置的主要运行方式为利用反向并联晶闸的阀门来调节流经旁路电抗器的电流，进而达到控制容抗的目的。而MOV的主要作用就是确保电容器通过的电压值，一旦通过电容器的电压值超出设定范围，MOV就会立即做出保护动作。在实际运行的过程中，由于某种原因导致MOV无法进行有效动作时，且电压已经超出水平值，此时的火花间隙就会针对这一现象做出击穿动作，完成对MOV和电容器的过压保护。而断路器的作用则是电力系统的继电保护操作的运行方式相同，在上述内容均无法实现时，断路器便会做出动作，来保证串联补偿装置的运行质量。
二、串联补偿装置的运行与维护
1、国内外发展成果
（1）瑞典的运行实例。在瑞典共有8条400kV的线路用来连接南部和北部的水电站，线路的长度均在500km以上，且同时应用了串联补偿装置，通过数据分析得出补偿度在70%左右。在这些线路中首先应用的是FSC装置，但是应用的过程中曾发生过多次次同步谐振现象对线路的传输性能造成严重影响。在此之后，才在输电线路中应用串联补偿装置，这一装置可以实现在1.1倍的额定容抗下完成工频电流操作，有效抑制了次同步谐振现象的产生。可控串联补偿装置在投入使用之后仅发生了奇次谐波，但是相对来说幅度不大，对电力系统的稳定运行不会造成直接威胁。为此，无需采用过滤器进行再次处理。其中，晶闸管的冷却用水采用的是纯净水，水中适当使用添加剂，由于添加剂的过量使用会影响散热，为此，需要将添加剂的使用量控制在合理范围内，使用可控串联补偿装置之后，次同步谐振现象发生的几率明显降低，这就证明可控串联补偿装置具有较好的稳定性能。
主要维护工作有以下几种：针对绝缘平台中的相关设备实行年检，由于晶闸管和MOV的冗余度较大即使出现大面积损坏也不影响正常运行，为此，在对晶闸管和MOV进行检修时仅需要对其清洁程度进行检查即可，且MOV具有较好的稳定性能很少出现损坏现象；针对串联补偿装置中的电容器的检查需要保证1-2年使用电桥检查一次；对于冷却水系统而言，为了确保冷却水系统能够发挥出应有的冷却作用需要定期加水，使水量始终保持在有效范围内，同时定期检查盛水装置有无破损或者漏水现象；冷却水水泵同样具有冗余，会根据水温来控制水泵的启停，在系统中将温度设定在25度，当达到这一温度时便会自动启动冗余水泵。将冷却装置的控制系统和整套装置的控制系统全部设置在一个空间内，为了保证控制装置的稳定运行需要使用空调对室内温度进行调节，该区域为无人值班的运行方式，但是需要配备3名左右的维护人员。
（2）广西平果局的运行实例。该串联补偿装置的建设工程在施工设计时将工期确定在14个月，而实际上从建设到调试仅使用了6个月的时间，由于工程建设的进度较快，还有很多方面没有考虑周全，没有预留出检修通道，这也为后续的检修和维护工作带来较大的难度。因其为我国的第一个串联补偿装置，为此，在使用的过程中需要不断探索和研究，为后续的长期应用做好准备工作。
在投运的半年多时间内，固定部分根据调度指令一直投运，可控部分投运时间不足1个月，曾出现2次故障，其中1次造成跳闸，主要是保护配合的问题。从运行情况来看，一次设备运行良好，二次部分和可控部分仍然没有完全掌握，是薄弱环节。按照设计，串补投运后可提高单回线输送能力220MW,实际2条线约增加输送能力300-400MW。
2、220kv线路串联补偿装置的特点分析
串联补偿装置的电容器额定容量为95.3Mvar，金属氧化物变阻器容量按10MJ/相配置，线路可控串补度50%。可控串补站设在成县变电站。随着330kV天水一成县线路的投运，该变电站目前有330,220,110,35,IOkV5个电压等级。实现了装置的控制、保护和数据采集系统的独立双重化设计。该装置的整体技术水平达到国际先进，部分技术达到国际领先水平。
三、运行与维护经验总结
通过上述国内外运行和维护工作的发展现状来看，针对220kV可控串联补偿装置的运行和维护需要从装置中的各个设备系统入手，分析各个设备的运行特点和冗余量设置，确定各个设备对装置运行状态的影响作用，最后根据影响大小制定先后的检修顺序，对于那些容易损害的部位作为重点检查对象，同时，每年对电容器和断路器等设备的使用寿命以及运行状态进行检查，保证可控串联补偿装置的稳定性能，进而达到提升输电线路输送性能的目的。
参考文献：
[1]张高峰,刘涛,尹秀刚,等.1000kV特高压固定串补装置控制保护系统运行分析[J].中国电业:技术版,2015(7);
[2]李振动,宋巍,王翀,等.丰万500kV超高压线路串联补偿装置的保护和控制改造[J].电气工程学报,2015,10(8).
论文作者:马亚飞
论文发表刊物:《科技新时代》2018年11期
论文发表时间:2019/1/11
标签：装置论文; 可控论文; 线路论文; 电容器论文; 旁路论文; 性能论文; 稳定论文; 《科技新时代》2018年11期论文;