特高压直流输电系统运行维护检修措施探讨

特高压直流输电系统运行维护检修措施探讨

Summary:随着我国国民经济的不断发展,电力事业得到了较快发展,同时也为人们提供大量用电，在实际工作中往往会出现一些问题，其中最为严重和严重的就是直流输电线线路故障问题，特高压直流输电系统是供电网络设计过程中重要组成部分之一，近年来我国电网行业一直致力于改善配网质量、提高电能使用效率及可靠性等方面开展了大规模建设项目,但由于电网设备运行环境复杂以及施工技术落后导致其在实际应用时存在着诸多缺陷。Keys：直流输电；系统运行；维护检修一、引言近年来,随着电力工业的发展,我国在输电工程领域不断扩大规模，特高压直流输电系统是电网中重要组成部分之一，它对电能质量、供电可靠性和用电量都有一定要求，因此要做好特高压交直流电路检修工作具有十分重大意义，第一点是提高线路输送能力，第二点就是保证电能质量安全可靠运行，第三点就是确保用户能够正常使用并能及时维修,避免因故障导致设备损坏或人身伤亡事件的发生。二、特高压直流输电系统概述（一）特高压直流输电系统的特点与分类特高压直流输电系统中,线路电压波动较大,电压的波形畸变主要是由于分布电容和谐振造成，在脉冲电流、交流母线等参数变化时对电网影响很大，特高压直流输电系统具有较好的可靠性与稳定性，当线路上发生故障或故障导致其绝缘损坏而引起其他设备损坏时,可使特高压电源正常运行并能保证无事故发生的同时不干扰整个供电网络,而且特高压直流输电系统的特点，电力输配线路与其他电气设备相连接,一般情况下,在电网中都会配置相应数量不同、种类各异的导线来进行连接，而在实际运行过程当中也需要对其进行合理有效地调整，由于电力输送距离较近并且工作环境较差等因素影响导致其无法完全实现远距离传输和交换电能，同时因为特高压直流系统自身具有较大损耗以及占地面积大的特点,使得线路维护难度增加,在电力系统中,线路电压等级较高,一般为3kV及以上，因为电网结构复杂、容量大等原因导致了其对电能质量要求更高，因此为了满足供电可靠性和安全性就必须保证供电设备运行安全以及提高电压水平，此外还需要确保电网输送功率达到最大化利用率的同时还要尽可能降低损耗，另外特高压直流输电系统在设计过程中应该考虑到经济性[1]。（二）特高压直流输电系统组成特高压直流输电系统的主要组成有，主流变、副边绕组及母线,以及换流器，其中,主要是流变和副边绕组，主侧变压装置在电网中起到变换电压的作用，当线路上发生故障时或其他原因导致其失去平衡状态时可以将原输送过来部分切换到下一回路供电以维持整个系统运行的需要.所以主接线上应设有高压熔丝逆流阀、保护屏等,以便于及时发现并采取有效措施进行检修，并且特高压直流输电系统还由以下几个部分组成，接入线路，在主变电站附近,装设高压断路器,并将其与电网相连,以确保流变的正常运行，当电压波动较大时可以通过配电柜进行保护，控制和管理方式上采用分级控制、分阶段监控等形式对特高压直流输电系统实施分段维护工作模式，而对于那些影响整个电力网络安全稳定运营及检修服务可靠性的重要环节则采取相应的巡视检查措施。（三）特高压直流输电线路特高压直流输电线路主要是指，在变电站的主回路中安装两个电压等级不同、长度不等和方向相反,以满足电网运行要求，一般情况下,特高压交流输电系统可以分为以下几类，第一个类型为单站连接方式，第二个类型为双站接线形式，第三个种类的直流输送电力装置均由独立于整个电网相连接而成的一种新型架空线路结构，其中包括了主流变、整流桥以及并联谐振器等部分组成变电站配电线和联络电缆，并且直流输电线路的维护措施，在特高压变电站中,为了有效地提高供电质量,需要采用多种多样、性能优良,满足用户对电能需求和电力系统安全运行要求的新型技术，特高压交流电压等级是220kV及以下，其中110Kv属于主要容量小且有载调压范围较广以及具有较大电流输出能力等特点，直流输电线路维护措施在特高压直流输电系统中对于直流电源进行有效地保护可以提高变电站设备工作效率[2]。（四）特高压直流输电系统的关键部件直流输电线路的绝缘子，在特高压变电站中,主要是以主绕组作为线路上绝缘保护装置与母线连接,其中包括了流变、整流桥和逆变器等部件，直流电网侧设备，直流输电系统的运行状态可以直接反映出整个电网，因此对其进行定期检修维护就显得十分重要，并且直流输电线路是整个特高压变电站的主要电气设备,在实际运行过程中,会受到各种自然条件、人为因素等影响，比如，天气恶劣时可能对流变造成损坏，雷击过电压也有可能发生，所以在日常检修工作中是非常重要的一项内容就是对其关键部位进行维护与保养以及定期检查维修工作，另外还要注重对于通信系统和配电柜内部电路故障的预防处理措施,保证直流输电线路能够安全可靠运行下去,从而为特高压电网输送电能提供保障[3]。三、特高压直流输电系统运行维护措施研究(一)特高压直流输电系统运行维护措施及维护原则特高压直流输电线路运行维护工作主要以预防为主,对其进行全面检查,发现问题及时处理，在实际的运维检修中应注意，加强巡视、巡查力度，对于一些容易出现故障隐患的部位要经常开展巡查工作，同时还要重视线路上重要设施和关键设备是否存在安全隐患等情况，定期组织特高压直流输电系统运行管理人员到现场做好技术交底和总结活动,以达到了解施工过程以及技术措施不足之处及时进行改进完善,使检修更加有效。（二）提高输电线路运行维护方法对于特高压直流输电线路的运行维护工作来说,其主要是对电网中存在的一些问题进行分析,并采取有效措施解决这些潜在隐患，其中有两点，第一点是为在施工阶段做好巡视检查以及设备检修，第二点是为了确保安全生产、供电质量和用户电力使用情况等方面能够得到保证需要定期开展检查与监督活动来保障相关数据信息准确可靠以及相关技术参数正确合理地反映出来，与此同时还需加强对电网线路运行状况的监测工作力度,及时发现存在问题并采取有效措施进行解决[4]。四、特高压直流输电系统运行维护措施探讨（一）换流变换流变是变电站的重要组成部分,其检修工作主要包括，换流变套管和接线,以及配电盘、外壳等，高压直流输电线绝缘及附件，在进行低压直流电网上部维修时应该对线路敷设好相关部位并做好维护保养措施以确保设备能够正常运行状态下不至于发生损坏事故，对于一些容易造成短路的变电站来说要及时更换铁芯与铜包以防出现不必要损失,同时还要注意保护换流变接地线和检修人员安全。（二）特高压直流输电线路特高压直流输电线路主要包括有换流站和变电站，在实际的运行中,由于特高压直流电网输送电能不稳定,容易发生故障,影响电网安全可靠，所以为了确保电力系统能正常供电并且满足用户对用电量需求时进行无功补偿是非常重要的工作内容之一。（三）提高供电能力目前我国的电力系统在运行过程中,直流输电线路主要使用的是架空线,由于其结构复杂,线路长度较短，因此为了保证特高压电网供电能力和安全稳定性能就必须加强对直流电源进行有效管理维护与控制，首先要根据实际情况制定出合理科学、可行的检修方案并实施，其次是做好巡视工作及故障分析报告等相关资料收集整理，最后还要注重在直流输电系统运行中开展必要的技术研究,提高设备维修水平以及电力企业经济效益[5]。（四）配电设备特高压直流输电系统中的配电网一般为配变电站,在运行过程中会出现各种故障,因此,对电力系统运行进行检修就显得格外重要，首先需要注意的是线路绝缘检测，通常情况下为了防止漏损问题发生造成损坏设备时必须进行相应的防腐措施，其次是接地保护以及二次回路断路器等方面要做好检查工作并且及时更换相关部件确保安全可靠，最后还需重视的是配变电所主换流变和负荷开关之间距离过近现象。五、特高压直流输电系统运行维护的特点（一）特高压直流输电系统的总体特点特高压直流输电系统的特点主要包括以下几个方面，第一个方面是具有高电压等级。在特高压交流线路中,一般采用双极子导线,因为单相运行时不存在电流流过保护器和断路器等设备，当电网发生故障后需要快速切除电源来确保供电可靠性，同时为了保证用户用电量充足必须使用大容量大功率输电系统的电力资源以满足需求从而减少对电能质量要求较低的馈线进行远距离输送工作，第二个方面是特压站主流变采用的是交流电压，因为其与电网连接时不需要直接接入大容量电机,所以可以降低线路损耗，同时由于该设备能够满足远距离输送大功率电能需求以及可靠性高、经济性强等要求，并且电网运行环境相对稳定且不会产生谐波污染和影响居民生活安全问题，第三个方面特压电源是一种特殊类型,与一般常规线路并列。（二）特高压直流输电系统的运行特点特高压直流输电系统的运行特点主要体现在以下几个点，第一点是在电力输送中,电网是重要环节,直接影响着整个供电网的安全稳定，第二点就是特压电源线路建设周期较长，第三点便是对电网设备进行维护和管理时难度较大、工作量大等问题也较多，第四点则表现为电力用户使用过程中有很多突发故障发生概率增加、停电频率提高以及电能损耗增大等情况下都会导致直流输电系统出现异常状况,严重影响了供电质量及可靠性,第五点是在整个供电网络当中,会出现很多影响因素比如通信障碍和地理环境等等都需要采取有效措施来应对这些问题并保证系统正常稳定运转是十分重要的一项任务。（三）防治换流站一次设备运行故障对策在使用开关类设备的时候，首先，供电企业一定要对开关类设备质量问题加强重视，加大监管的力度，全面检测绝缘拉杆的螺旋连接，做好相应的防护措施。并且，供电企业还应当对设备做好日常的保养、维护和预防工作，防止长时间使用发生绝缘材料腐蚀以及老化、绝缘拉杆松脱等问题。其次，对不完整串开关应喷涂PRTV涂料，使设备的雨闪能力、防污闪能力得到提升。再次，深入研究一次设备防污闪，对不同厂家和不同类型的设备积污特性进行深入，及时做好清污工作。最后，对于绝缘拉杆松动的开关，应当采取目视化管理的方式，做好连接法兰的标记工作，并定期进行巡视。如果标记出现转动位移的现象，就表明出现了拉杆松动，及时采取妥善措施进行处理。六、特高压直流输电系统运行维护措施探讨（一）试验基地建设特高压直流输电线路试验基地的建设是保证检修工作顺利开展、提高作业质量和效率的重要保障，在对电网进行全面检测时,必须要严格按照国家规定标准,做好以下几项准备任务，第一项是开展试验基点维护。为了能够确保测试结果达到相关要求就需要选择合适位置进行现场维护工作，第二项是建立实验室和工程中心等设施设备，通过实验基地建设来实现试验线路运行可靠性、电压稳定性以及电压波动性的有效控制，并且特高压直流输电线路检修基地的建设,是为了保障运行人员在作业过程中能够及时发现问题并采取合理措施解决问题，试验基地主要包括，试验地点、实验设备和测试仪器等。其中对于实验室来说,其主要任务就是对现场进行全面检查与监测，而针对电网运行维护方面而言则需要对相关检测仪器以及测试设施实施有效监控管理及控制工作，除此之外还需加强特高压直流输电线路的日常检修管理工作,确保直流供电系统能够正常稳定高效地运转。（二）事故防御措施的建设特高压直流输电线路运行过程中,可能会发生各种事故，为了有效的避免此类问题,就必须要做好预防工作，首先是电力企业应重视对故障类型、原因和应对措施进行分析研究，其次在制定防御方案时还应该考虑到风险因素以及威胁性等方面来制定出切实可行的防护体系与防范策略，最后就是针对特高压直流输电系统运行过程中出现各类突发事件,一定要有专门人员及时处理并做出相应反应,以便将损失降到最低。（三）高压直流输电系统运维技术直流输电线路检修的关键点在于运维技术,其主要包含了以下几个方面，一方面是故障定位和检测，在对直流电网进行巡检时,需要根据相关规定来确定故障位置，当发现异常情况后就应当立即找出问题出现地点并采取相应措施加以解决，另一方面是设备运行维护与管理等内容都应该严格按照要求执行到位。七、结论特高压直流输电系统是我国电力网的重要构成,它直接影响着整个电网运行安全,因此必须做好对其有效检修，在进行直流电源接入前一定要先了解特高压直流输电线网络结构，根据实际情况选择合理合适线路连接方式和技术参数以达到降低损耗目的，对于一些特殊要求不能采用传统方法处理时可以采取双