楊梅

摘要：在換流站中戶外GIS、開關(guān)、換流變以及避雷器等都是非常關(guān)鍵的設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)會(huì)直接影響換流站的安全穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)針對(duì)上述4個(gè)主要設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并簡(jiǎn)單闡述了換流站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)管理要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：換流站;在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng);GIS;戶外開關(guān);避雷器;變壓器

0 引言

換流站是指在高壓直流輸電系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)交流電和直流電互換，并保證其達(dá)到電力系統(tǒng)對(duì)于安全穩(wěn)定及電能質(zhì)量的要求而建立的站點(diǎn)。換流站中的開關(guān)、換流變以及避雷器等都是非常重要的設(shè)備，其安全運(yùn)行直接影響到變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。

在換流站中應(yīng)用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要目的是對(duì)換流站中相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在此基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備的性能優(yōu)劣、健康狀態(tài)以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行診斷分析。

1 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在換流站的應(yīng)用

一體化在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集換流站內(nèi)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行綜合診斷分析。其內(nèi)部是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的互聯(lián)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，能夠滿足站內(nèi)運(yùn)行監(jiān)視與管理要求，為遠(yuǎn)端監(jiān)控主站提供數(shù)據(jù)，滿足監(jiān)控主站對(duì)站內(nèi)數(shù)據(jù)監(jiān)視工作的需要。

換流站一體化在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)經(jīng)正向隔離裝置接至綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)，分兩路直接接至雙平面調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，采用IEC-60870-5-104協(xié)議，通過統(tǒng)一總線對(duì)外提供數(shù)據(jù)接口，采用CET-8000的多引擎數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

1.1? ? GIS在線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

500 kV GIS SF6在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，共配置435臺(tái)SF6密度傳感器，實(shí)現(xiàn)500 kV各氣室的SF6壓力、密度的在線監(jiān)測(cè)，在線監(jiān)測(cè)IED分別安裝在10臺(tái)500 kV斷路器就地匯控柜中。

1 000 kV GIS SF6在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，共配置303臺(tái)SF6密度傳感器，實(shí)現(xiàn)1 000 kV各氣室的SF6壓力、密度的在線監(jiān)測(cè)，在線監(jiān)測(cè)IED分別安裝在7臺(tái)1 000 kV斷路器就地匯控柜中。

500 kV GIS室SF6泄漏報(bào)警在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)500 kV GIS室的SF6氣體泄漏情況在線監(jiān)測(cè)。SF6/O2雙氣體探頭共配置19個(gè)，均勻放置于GIS管道下。

1 000 kV GIS室局放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采集現(xiàn)場(chǎng)185個(gè)局放傳感器信息，通過四芯光纖傳輸?shù)?個(gè)現(xiàn)場(chǎng)大機(jī)柜，再傳輸?shù)椒胖糜? 000 kV第三繼電器室的1 000 kV GIS局放在線監(jiān)測(cè)屏，進(jìn)行局放在線監(jiān)測(cè)。

1.2? ? 戶外開關(guān)在線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

1 000 kV斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置分別為1 000 kV第一濾波器大組斷路器在線監(jiān)測(cè)柜和1 000 kV第二濾波器大組斷路器在線監(jiān)測(cè)柜，實(shí)現(xiàn)對(duì)1 000 kV交流濾波器場(chǎng)兩大組交流濾波器各15臺(tái)斷路器SF6氣體的在線監(jiān)測(cè)，與一體化在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)主機(jī)屏之間通過ST多模光纖上傳數(shù)據(jù)。

1.3? ? 換流變?cè)诰€監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

高端換流變?cè)诰€監(jiān)測(cè)裝置采集極1高端、極2高端換流變及高端備用換流變本體套管SF6壓力、本體油位、分接開關(guān)油位、頂層油溫、繞組溫度等的4～20 mA模擬量以及有載開關(guān)檔位及動(dòng)作次數(shù)，并通過換流變本體鐵芯夾件接地傳感器測(cè)量鐵芯、夾件接地電流，通過避雷器監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)換流變進(jìn)線避雷器動(dòng)作次數(shù)、泄漏電流，通過油色譜在線監(jiān)測(cè)、檢測(cè)微水。在線監(jiān)測(cè)信號(hào)接至換流變智能組件柜。

低端換流變?cè)诰€監(jiān)測(cè)裝置采集極1低端、極2低端換流變及低端備用換流變本體套管SF6壓力、本體油位、分接開關(guān)油位、頂層油溫、繞組溫度等的4～20 mA模擬量以及有載開關(guān)檔位及動(dòng)作次數(shù)，并通過換流變本體鐵芯夾件接地傳感器測(cè)量鐵芯、夾件接地電流。在線監(jiān)測(cè)信號(hào)接至換流變智能組件柜。

500 kV 521B站用變?cè)诰€監(jiān)測(cè)箱采集500 kV 521B站用變本體油位、頂層油溫、繞組溫度等4～20 mA模擬量以及鐵芯、夾件接地電流信息，在線監(jiān)測(cè)信號(hào)接至500 kV 521B站用變?cè)诰€監(jiān)測(cè)箱。

400 V開關(guān)柜干式變繞組測(cè)溫在線監(jiān)測(cè)裝置安裝在閥組380/220 V工作I段與工作II段分段開關(guān)柜和站公用380/220 V工作I段與工作II段分段開關(guān)柜中，通過繞組測(cè)溫探頭采集干變各相繞組溫度等4～20 mA模擬量信號(hào)。

每臺(tái)換流變及500 kV 521B站用變各配置一套油色譜在線監(jiān)測(cè)裝置（TM8），分別內(nèi)置于換流變智能組件柜和500 kV 521B站用變?cè)诰€監(jiān)測(cè)箱，均就近放置在換流變或站用變?cè)诰€監(jiān)測(cè)進(jìn)出油口附近，為立柱式安裝。

1.4? ? 避雷器在線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

500 kV交流避雷器/斷路器在線監(jiān)測(cè)裝置共有3面在線監(jiān)測(cè)柜，實(shí)現(xiàn)對(duì)交流避雷器放電次數(shù)、泄漏電流以及交流濾波器場(chǎng)斷路器SF6氣體的在線監(jiān)測(cè)。500 kV交流出線側(cè)共有18臺(tái)避雷器監(jiān)測(cè)器，將信號(hào)送至500 kV斷路器避雷器在線監(jiān)測(cè)柜。500 kV交流濾波器場(chǎng)斷路器每相配置1臺(tái)交流斷路器SF6傳感器，共計(jì)42臺(tái)。12臺(tái)濾波器大組母線避雷器監(jiān)測(cè)器分別接入斷路器/避雷器在線監(jiān)測(cè)柜1和斷路器/避雷器在線監(jiān)測(cè)柜2。3面500 kV交流避雷器/斷路器在線監(jiān)測(cè)柜與一體化在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)主機(jī)屏之間通過ST多模光纖上傳數(shù)據(jù)。

1 000 kV交流避雷器在線監(jiān)測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)交流避雷器放電次數(shù)、泄漏電流的在線監(jiān)測(cè)。3臺(tái)500 kV 521B站用變避雷器監(jiān)測(cè)器以及1 000 kV交流濾波器場(chǎng)9臺(tái)避雷器監(jiān)測(cè)器接入到1 000 kV避雷器在線監(jiān)測(cè)柜。

直流場(chǎng)閥廳避雷器在線監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)極1、極2直流場(chǎng)避雷器動(dòng)作次數(shù)、泄漏電流的在線監(jiān)測(cè)。在戶外直流場(chǎng)極1、極2各安裝2臺(tái)避雷器監(jiān)測(cè)儀，分別監(jiān)測(cè)800 kV直流極線避雷器F4和F5;在極1、極2高端閥廳各安裝2臺(tái)避雷器監(jiān)測(cè)儀，分別監(jiān)測(cè)800 kV直流極線避雷器F1和12脈動(dòng)換流單元6脈動(dòng)橋避雷器F2;在極1、極2低端閥廳各安裝3臺(tái)避雷器監(jiān)測(cè)儀，分別監(jiān)測(cè)雙12脈動(dòng)橋避雷器F1、中性母線避雷器F2、12脈動(dòng)換流單元6脈動(dòng)橋避雷器F3，均通過485電纜接入直流場(chǎng)閥廳避雷器在線監(jiān)測(cè)IED。

2 換流站的運(yùn)行和維護(hù)

設(shè)備投入運(yùn)行后，受到各方面因素的綜合影響，比如制造質(zhì)量存在缺陷、運(yùn)輸以及安裝時(shí)造成損傷、使用時(shí)間過長(zhǎng)老化等，都會(huì)引起設(shè)備出現(xiàn)缺陷或者異常。一旦設(shè)備出現(xiàn)缺陷或者異常，運(yùn)行人員必須及時(shí)對(duì)其進(jìn)行記錄，并進(jìn)行原因分析，在此基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的措施消除缺陷。

（1）當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)缺陷時(shí)，運(yùn)行人員必須要對(duì)其原因及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，弄清楚缺陷類別并做好相關(guān)記錄。根據(jù)缺陷嚴(yán)重程度向值班調(diào)度員或者有關(guān)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告，必要時(shí)還應(yīng)填報(bào)設(shè)備緊急搶修單。

（2）若無法對(duì)設(shè)備缺陷類別以及原因進(jìn)行正確判斷，相關(guān)負(fù)責(zé)人需要組織所有運(yùn)行人員實(shí)施鑒定，如果仍然無法進(jìn)行正確判斷，則需要向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告，組織專業(yè)人員實(shí)施鑒定。

（3）當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)較為嚴(yán)重的缺陷時(shí)，運(yùn)行人員必須要加強(qiáng)監(jiān)視，增加巡視次數(shù)，觀察并分析缺陷發(fā)展趨勢(shì)，做出相應(yīng)的事故預(yù)測(cè)并制定事故處理應(yīng)對(duì)方案。

（4）消除設(shè)備缺陷之后，運(yùn)行人員還需要對(duì)其實(shí)施質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收。如果無法一次性消除全部缺陷，則可以分階段消除并檢查驗(yàn)收，同時(shí)做好相關(guān)記錄工作。

（5）發(fā)生設(shè)備出現(xiàn)缺陷之后應(yīng)該做好詳細(xì)的記錄，找到發(fā)生缺陷的具體位置以及時(shí)間、條件等。消除缺陷之后還應(yīng)該對(duì)檢修試驗(yàn)情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，同時(shí)在缺陷系統(tǒng)中將其消缺。

（6）針對(duì)設(shè)備發(fā)生缺陷的次數(shù)以及原因，應(yīng)該定期、系統(tǒng)地進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，找到發(fā)生缺陷的基本規(guī)律并及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才可以逐漸提升設(shè)備管理水平。

（7）設(shè)備如果產(chǎn)生某種聲響、氣味、光亮等，若無法當(dāng)即確定缺陷種類和原因時(shí)，應(yīng)將其視為異?，F(xiàn)象并記錄在案，之后查找原因再解決。

3 結(jié)語

換流站的GIS、戶外開關(guān)、換流變以及避雷器等都是非常重要的設(shè)備，其安全運(yùn)行直接影響換流站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文針對(duì)上述4個(gè)主要設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并總結(jié)了設(shè)備維護(hù)的相關(guān)要點(diǎn)，有助于提升換流站設(shè)備的運(yùn)維管理水平。