SVG无功补偿兼直流融冰装置的日常维护与倒闸操作孙磊

SVG无功补偿兼直流融冰装置的日常维护与倒闸操作孙磊

孙磊贾振威

（国网哈密供电公司839000）

摘要：随着经济和电力行业的快速发展，SVG装置在500kV某变电站投运以后，可配合省调控AVC无功补偿投切系统，大大提高了电压合格率，减少电站现场电容器、电抗器投退。缩短了变电站响应时间，很大程度上提升了变电站供电电压的稳定，减小了故障发生率。该SVG装置属国内首次应用500kV变电站，补偿容量最大，对硬件和运行环境要求高。此文总结运维人员在日常工作维护操作的要求和规范，对保障SVG无功补偿兼直流融冰装置的正常运行及推广应用提供参考价值。

关键词：SVG；无功补偿；直流融冰；维护；倒闸操作

引言

根据设备功能的不同，这些融冰装置主要可分为2类：仅具融冰功能的直流融冰装置和兼具无功补偿功能的直流融冰装置。前者功能单一，只能在冬季覆冰期对覆冰严重的输电线路实施直流融冰，其余时间闲置在变电站，从全年来看，利用率较低。后者除了可在有融冰需求时对覆冰线路实施直流融冰外，在其他时间还可通过改变装置的运行方式实现对变电站的无功电压调控，从而大幅增加装置的全年利用率。但是，已有的带无功补偿功能的直流融冰装置都是基于晶闸管相控整流电路构建，其基本结构类似于一台静止无功补偿器（SVC），故可简称为SVC型直流融冰装置。SVC型直流融冰装置存在以下问题：不论是运行在直流融冰模式还是无功补偿模式，装置运行时的谐波电流都很大，需要额外配置庞大的滤波设备才能满足并网谐波要求；装置结构复杂，运行、维护工作量大；占地面积大，造价高；长期运行时的可靠性不高。这些原因导致其难以大面积推广。

1基于SVG的无功补偿概述

1.1电无功补偿的概念

在变电站中，电气设备一方面消耗有功功率，另一方面消耗无功功率。设备的电磁部件在建立磁场时消耗的电能。在供电期间，电容器消耗一定量的电能以建立电场，该电场也在无功功率范围内。电气元件的结构特性的差异决定了电流是超前还是滞后。当电流在电容元件上工作时，电流滞后，并且当电流作用于电感元件时，电流流动并且电容电流与电感器电流的方向相反。如果电容器和电感元件存在于同一电路系统中，则电路中的无功功率将被抵消。因此，偏移特性可用于在电路的同步补偿器中产生负无功功率，或者可设计合理的电容与电感比，由整个电路产生的无功功率和由电抗产生的电流功率相互抵消。无功功率补偿进一步改善了变电站的当前电能质量。

1.2电无功补偿的作用

电能无功补偿具有降低变电站电能损耗，降低电压损耗，降低传输电流，保证电热炉稳定一致的电能的作用。最大限度地降低电力传输中的无功功率，增加电网中的有功功率，补偿无功功率，提高性能功率因数。此外，无功功率的补偿还可以降低电力生产成本并节省变电站的容量。随着功率因数的增加，网络中有功功率的比例增加，线损减小，从而提高了变电站的性能质量。因此，变电站中无功功率的补偿不仅可以提高电能质量，还可以提高经济性。

2集约型直流融冰装置的性能特点

2.1融冰可靠性高

该装置采用了12脉波整流电路来构成融冰回路，在所用的直流融冰拓扑结构中，这种基于二极管的电路形式结构最为简单，可靠性也最高，非常适合作为直流融冰装置这种对可靠性要求非常苛刻的应急抢险设备。

2.2无功补偿能力强

该装置作为无功补偿设备运行时，不仅可向传统的电容器、电抗器组等无功调节设备那样持续输出恒定的无功电流，同时还可在数毫秒内迅速改变其输出无功的大小和极性，也就是说其同时具有稳态和动态无功补偿能力。而且，相对于基于晶闸管相控整流的静态无功补偿器（SVC）而言，该装置提供动态无功支撑的响应速度、性能指标都要远甚于前者。同时该装置中内嵌了与站内固定式无功补偿装置协调运行的控制算法，可与已有电容电抗器组的联合运行，实现兼顾邻站电压的区域协调控制、高铁电铁动态负荷无功补偿等。

3SVG装置的日常巡视维护

在日常巡视过程中检查整流变声音是否正常，是否有焦臭等异味，油位表计是否完好，指示是否正常，检查温度表计是否完好，表计指示是否正常，监控后台显示是否正常。检查各套管外部是否无破损、裂纹、放电痕迹，无渗漏油，无异常声音，无剧烈振动，无异物附着；检查呼吸器是否无渗漏油，干燥剂颜色是否正常，变色部分是否不超过2/3。检查汇控箱箱门是否关闭严密，箱内加热器是否正常投入，箱内是否无受潮现象，查看各电源指示是否正常，有无积水等异常现象。检查整流变标示牌是否无损坏和脱落现象，油管道、阀是否无渗漏油现象，消防设施是否完好，接地引下线无断裂和锈蚀现象。在巡视阀厅过程中，检查阀厅内隔离开关位置是否正确。阀厅内声响是否正常。防小动物措施是否正常。红外测温检查晶闸管管壳温度和各电气连接点温度是否正常。

43SVG无功补偿兼直流融冰装置倒闸操作及风险辨识

直流融冰前，根据每年下发的《500kV某变直流融冰方案》选择最优的直流融冰方案，长线路融冰时，合上4343隔离开关，短线路融冰时，合上4344隔离开关，进入整流器整流成直流，输送至500kV或220kV融冰线路，注意事项：整流器加热开关开启30分钟，融冰开始时关闭加热，启动风机，整流器相关保护压板全投。该倒闸操作存在带负荷拉隔离开关的风险，拉隔离开关前，应检查434、230、240断路器三相电流指示为零、电气、机械指示在分位，存在带接地线送电的风险，拆除短路接地线、检查间隔无短路接地点。SVG投入运行前保证整流变压器已进行消磁，保护压板已投入，保证整流变档位正常，将风冷却装置开启，功率柜内无异物，SVG装置投入运行时，整流器过流保护等保护应退出，采用SVG自带的保护。该倒闸操作存在带负荷拉隔离开关的风险，拉隔离开关前，应检查434、230、240断路器三相电流指示为零、电气、机械指示在分位，存在带接地线送电的风险，拆除短路接地线、检查间隔无短路接地点。

结语

随着电力系统对输电线路抵御冰雪灾害能力建设的日趋重视，越来越多的变电站装备了直流融冰装置来防止冰冻灾害造成倒塔断线事故。这种兼具SVG无功补偿功能的集约型直流融冰装置，既可在冬季覆冰期实现直流融冰以提升电网抵御冰雪灾害的能力，又可在不融冰时实现变电站动态无功补偿与有源滤波，在既有线路融冰需求又有无功补偿需求的地区，该装置具有较大的推广应用价值。无功补偿装置用于补偿变电站的电能质量，降低系统功率损耗。节省电力运行成本，延长电气设备的使用寿命，并减少对系统的谐波损害。变电站运行状况良好，以确保能源系统的安全。

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