摘要:现如今,随着我国经济的快速发展,而新建特高压换流站的建成投运,换流站在地域、人员、设备管理等方面将面临越来越大的挑战,需要构建智能运检管控体系进行统筹有序管理,保障特高压直流输电系统的安全稳定运行。
关键词:特高压换流站;智能运检;管控体系
引言
随着中国经济的快速发展,直流输电系统已广泛应用到了全国。在直流输电系统中,为了完成交流电到交流的转换或将直流变换为交流电,为了实现电力系统的安全稳定和电能质量的要求,建立了特高压换流系统。因此,加强特高压换流站的设备维护,保证电力系统的稳定性是十分重要的。
1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。基于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,对其发展趋势进行了预测和诊断,并对高压设备的寿命进行估算,并对维修项目进行指导,可以有效维护周期。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。
2智能运检管控系统构建方案
2.1换流站现状
(1)特高压换流站已实现多数设备的在线监测,需要在现有感知技术的基础上提升质量和可靠性。持续提升在运换流站在线监测装置本体的可靠性:①集中力量提升主设备油色谱及微水、铁心和夹件接地电流在线监测装置,以及GIS、开关设备SF6压力在线监测装置的可靠性,逐一排查传感器、转换接口、传输设备的可靠性,规范技术通信协议,提升板卡抗静电干扰能力,以及在恶劣气象条件下运行的稳定性,切实提升主设备在线监测装置的可靠性;②定周期邀请专业公司继续对在线监测装置进行定检,尤其加强新建站交接阶段的在线装置定检,把“首检”式验收延升至在线监测装置。将充油设备和SF6压力在线监测装置等同主设备维护管理。(2)建设基于物联网的设备状态和运检资源感知体系。扩展已有换流站智能巡检手持式终端功能,随设备建设物联网RFID、二维码、智能芯片等标签,根据电网设备身份标签编码原则,建设涵盖设备、装备、车辆及备品备件等物资的智能识别系统,进行电网设备资产寿命、定额缺额、名牌信息、运行状况等的数据统计分析,再进行运检装备的智能化信息化管理:①在设备智能巡检方面,结合物联网RFID标签,建设巡检周期、巡检标准、巡检计划、巡检记录台账,分类汇总分析主要设备缺陷信息,遇有严重、紧急缺陷时及时发送至相关责任人和管理人员,督促缺陷闭环管理;②在物资装备管理方面,建设定额标准和缺额预警功能,实时预警、区域调控、集约管理,初步建成基于物联网的特高压换流站设备状态和运检资源感知体系。(3)与设备厂家合作研究特高压直流换流阀的全景巡检与状态监测关键技术。目前,传感器及其探测技术在诸多领域得到广泛应用,但是尚未对换流阀关键零部件及关键部位进行全景巡视和状态监测。在换流阀结构约束以及复杂电磁环境中研究全景微型传感器植入方式、绝缘配合和电磁屏蔽以及微型传感器的供能技术,是该技术研究的关键环节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前部分换流阀厂家正在进行传感器研发,以及安装传感器后换流阀的老化机理分析与运行状态评估。
2.2避雷器
直流避雷器根据应用场合的不同可以分为阀避雷器、直流母线避雷器、直流滤波避雷器、中性母线避雷器等。直流避雷器的运行条件和工作原理与交流避雷器有很大差别。其差别首先表现在交流避雷器可以利用电流自然过零切断续流,直流避雷器不存在电流过零,灭弧较为困难。其次是直流系统电容元件长期充电,一旦一只避雷器动作,其通流容量要求很高。第三由于存在污秽闪络和泄漏问题,直流避雷器对于外绝缘要求较高。因此,对于直流避雷器提出的要求是非线性好,灭弧能力强,通流容量大,并具有良好的耐污性能。目前避雷器的制造主要采用复合外套,单柱单串技术。为达到更大的泄流容量,采用先进的制造工艺可以实现多只并联运行。特高压换流站避雷器最适宜的安装方式是采用合成或瓷绝缘子悬空吊装。对于特高压直流避雷器,当避雷器电压降主要由泄漏电流决定并能够被很好控制时,由于污秽引发外绝缘闪络的风险将会大为降低。
2.3提高检修人员的综合素质
目前科学技术的深入发展,使各种新式换流站设备和换流站检修技术逐渐应用于电力系统的运行过程中,这就对换流站设备检修检修人员的综合素质和业务能力提出了更高的要求。在新时代,电力单位应通过加强对检修技术人员的培训,来提高检修人员的综合素质和增强其业务能力,保证检修人员的素质和专业技能满足现代化换流站设备检修的需求。另外,电力企业还要制定出严格的培训考核制度,并将薪酬与考核制度相挂钩,系统性地提高培训效果。
2.4应急处置体系
(1)换流站现状。技术中心及省公司运维、检修部门对远程诊断系统的事件信息、报警记录、工业视频记录,以及现场刻录的故障录波信息进行远方分析,并通过电话会议系统,进行故障处置指导,故障原因分析等。(2)发展与提升。发展视频通信新技术,实现换流站故障现场设备、屏柜、板卡、端子与直流技术中心专家的点对点视频交流,进行分析诊断会商、故障原因查找,实现故障处置的有效和快速指导。在省公司运维、检修、技术中心等部门探索建设一次主设备带电检测远程分析功能。建设换流变远程监测及预警系统,实现换流变绝缘故障实时监测;采用新型传感器,提高换流变、GIS局放超声信号检测精度及准确性;开发应用远程监测预警系统,实现运行电压下主设备的绝缘故障诊断及定位。
结语
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,要综合和因素进行考虑。
参考文献
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论文作者:于家旭
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
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