STATCOM日常运行维护探讨

张裕　黎其芬

摘要：2012年以来，广东电网已经发生了多次多回直流换相失败事件。STATCOM投产后将有利于降低广东电网电压失稳风险，抑制电网电压闪变，提升电网在故障后的电压恢复速度。文章就STATCOM换流链、水冷系统、低压配电设备的日常巡视、定期维护及运行中的注意事项进行了介绍，形成了运行经验，可以为STATCOM设备的运行管理提供参考。

关键词：STATCOM；运行管理；定期维护；电压失稳；低压配电设备 文献标识码：A

中图分类号：TM614 文章编号：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.

南方电网交直流混联运行，受端交流系统的故障可能导致多回直流同时换相失败，威胁系统安全。根据仿真分析，广东46个500kV厂站三相短路、23个500kV厂站单相短路可能导致五回直流同时换相失败，如故障后保护、开关拒动，可能造成重大电网事故。2012年以来已经发生了多次多回直流换相失败事件。STATCOM投产后将有利于降低广东电网电压失稳风险，抑制电网电压闪变，提升电网在故障后的电压恢复速度。因此对STATCOM装置制定日常运行维护，保证STATCOM装置的正常状态，消除安全隐患是非常必要的。文中描述了STATCOM装置的重要组成部分日常运维项目。

1 换流链的运行维护管理

1.1 日常巡视项目

（1）在换流链室外，有无异常的振动、声响、气味、冒烟；（2）在STATCOM视频监控系统，通过摄像头观察换流链室内的情况。换流链室内照明应正常，地面无积水和异物，设备无放电、冒烟、过热变色；（3）通过上位机，查看换流链室每个功率单元的状态应正常，直流电压正常，运行/停止状态正常，无报警和故障；（4）通过上位机观察换流链对应的水冷系统进阀温度、出阀温度、供水压力、水位、电导率以及流量应正常；（5）通过上位机观察显示换流链室内温度范围在10℃～35℃；（6）系统监控屏、系统控制屏和装置控制屏的交直流电源指示灯正常；（7）系统控制屏和装置控制屏的表计显示电压电流与监控系统相符；（8）系统控制屏和装置控制屏的控制器I和控制器II状态指示灯正常；（9）系统控制屏高压合指示灯正常。

1.2 特殊巡视项目

（1）发生单元故障，更换单元后，24小时内应注意更换单元的状态，以及检查水冷系统压力是否正常；（2）满容量运行时，水冷系统水温是否异常，室外引线接头有无过热、变色；（3）经过检修、改造、试验或停用半年以上后重新投入系统运行后一段时间内 检修、改造、试验或半年以上的停用后重新投入时，检查冷却水电导率值有无异常，是否渗漏；对换流链进行两次充电，检查单元充电电压是否正常。

1.3 定期维护项目

（1）每年进行一次换流链室空调系统的检查；（2）每年进行一次换流链的维护检查，项目如下：绝缘子清洁；检查功率单元电气连接螺丝是否紧固；检查换流链外观；检查控制屏端子是否紧固。

2 STATCOM水冷系统的运行维护

2.1 日常巡检项目

（1）巡视控制柜面板上的信号灯指示是否正确；（2）检查上位机的数据与水冷系统就地显示数据是否一致；（3）检查水冷系统人机界面的报警信息；（4）检查去离子水流量是否正常；（5）检查各压力表读数，与上周数据进行比较；（6）检查主循环泵电机、风机电机的运行噪声、温度等；（7）氮气瓶压力检查：较接近报警限值时请尽快更换或准备新氮气瓶；（8）对就地显示仪表数据进行记录。

2.2 特殊巡检项目

发生泄漏恢复后；大风天气过后；经过检修、改造、试验或长期停用后重新投入系统运行后一段时间内，应对水冷系统进行特殊巡视检查：（1）水冷系统发生泄漏的地方是否有渗水现象，水冷系统压力是否正常；（2）大风天气过后，观察风机上方是否有覆盖物；（3）水冷系统检修后，应在24小时内加强巡视，是否有明显漏水，压力和流量是否正常。

2.3 定期维护项目

（1）每年年检期间，启动补水泵进行补水，检查补水泵是否有异常振动、噪声，压力、流量是否正常；（2）每年年检期间，对主循环泵、风机电机轴承的进行润滑；（3）每年清洗板翅一次：用高压水枪对空气散热器板翅污垢进行清洗，水压在3～4bar左右，不可太高；（4）离子交换器长期使用导致树脂正常耗尽后，为了满足水冷系统维持极低的电导率，需对树脂进行更换，厂家建议3年更换树脂一次；（5）每年清洗或更换主循环管道滤芯；（6）厂家建议5年更换密封胶圈一次。

3 STATCOM低压配电设备运行管理

3.1 操作方式

第一，ATS操作方式：正常情况下采取自动分、合闸方式：按控制屏确认键，使用方向键将光标移动至模式选项，按确认键，选择ATS切换模式，将运行模式调整为“自动电源1”工作模式。手动操作时，要切断所有电源（包括操作电源）后在进行，否则可能发生触电。

手动操作方式：当需要ATS脱扣时，将螺丝刀插入执行机构控制面板的T插孔，插入即可脱扣；当需要投入ATS的A回路时，先确认ATS已经脱扣，然后将扳手卡在执行机构侧边的操作轴上，向上轻推即可将A回路投入；当需要投入ATS的B回路时，先确认ATS已经脱扣，然后将螺丝刀插入执行机构控制面板的S插孔，与此同时将扳手卡在执行机构侧边的操作轴上，向上轻推即可将B回路投入。

检修及事故处理时采取本地停止方式：按控制屏确认键，使用方向键将光标移动至模式选项，按确认键，选择ATS切换模式，将运行模式调整为停止运行状态。

第二，直流系统操作方式：（1）I、II路交流电源操作，由双电源切换装置分别控制两路交流电源的切合上充电整流模块输入电源开关，充电整流模块开始工作，合上控制整流模块输入电源开关，控制整流模块开始工作；（2）启动整流模块：整流模块在交流上电时可自启动，如需要模块停止工作，只需要关断对应的开关，再次启动时，重新合上对应的开关即可。模块工作指示绿灯亮（启动是软启动需3～4秒），启动后模块显示输出电压（在模块有A/V选择按钮，可进行模块自身输出电压、电流显示的切换）。充电回路由充电整流模块提供，控制母线回路由控制整流模块提供。然后相继投入馈出回路开关，其对应的指示灯亮，表明直流系统馈出回路接通得电；（3）蓄电池组接入回路后，投入蓄电池组总开关，电池组电压可从液晶屏、电池电压表上直接读取。新投运的蓄电池及蓄电池经放电后，一般对蓄电池进行补充电，以确保蓄电池组有足够的容量。

第三，UPS启动/停止程序：（1）启动操作：开启旁路电源空气开关（旁路）：电源板开始工作，面板液晶开始显示，电池欠压灯亮，蜂鸣器长鸣；开启整流器空气开关（市电）：若市电输入电源正确整流器将自动激活，面板整流器灯（RECTIFIER）亮，延时20秒后DC电压完全建立，电池欠压灯（BAT.LOW）及蜂鸣器告警信号解除；开启电池空气开关（电池）：开启电池空气开关，整流器开始对电池进行充电；开启逆变器系统：开机时长按下面板ON按键1秒钟以上，面板INVERTER灯亮，开始逆变。30秒后，合上输出空气开关（输出）机器正常逆变输出；（2）停止操作：关闭逆变器系统：长按面板OFF按键关闭逆变器，此时静态开关自动将输出负载由逆变器供电转换，由旁路电源供电，而不会造成输出电压有中断现象；切断电池空气开关（电池）：假如要完全关闭UPS所有电源，请继续切断电池空气开关；切断整流器输入空气开关（市电）：切断整流器输入空气开关，整流器将无法从AC市电建立直流电源给DC BUS，DC BUS将慢慢释放电能，约2分钟后DC BUS才能将电能释放完毕；切断旁路输入空气开关（旁路）：要切断旁路输入空气开关之前，必须先确认输出负载不使用，否则一旦切断旁路，输入空气开关，输出端将不会有电力输出从而造成用户设备的停电现象。等面板LCD或LED熄灭后，切断输出空气开关（输出），UPS完全

关机。

3.2 日常巡检项目

（1）ATS两路输入电压指示正常，断路器合闸和蓄能状态指示灯正常。有无异味，接线部分有无松动或过热变色、绝缘物有无破损，表面是否清洁；（2）直流屏状态指示电压正常，各个开关指示灯正常，直流主监控正常工作，无告警；（3）UPS应无报警，面板工作状态指示灯指示正确。

3.3 检修项目

（1）高频开关电源模块为直流系统核心部件，设备处于运行状态时必须每隔一个月对高频开关电源模块防尘网进行除尘处理一次；（2）电源长期停用情况下，建议每3个月接上交流电源12小时以上对电池进行充电，以避免电池因为长期不用而损坏；（3）用万用表测试单个电池的电压是否一致，如出现某个电池的电压异常时应立即更换，防止损坏整组电池。

3.4 运行注意事项

运行中需要加强监视380V 3M母线的电压，避免因直流系统充电整流模块输入交流电源电压过低，而出现告警，建议380V 3M母线的电压控制在342～418V之间。

4 结语

STATCOM作为当今无功补偿最先进的设备，原理、结构复杂，其监控、水冷系统等附属设备技术新。工程投产后实际运维经验尚待积累。针对于此，我们从历史问题记录及追踪、建立运行日志、运行缺陷库、应急响应、设备状态评估等方面进行努力，不断完善STATCOM的运行维护项目，以保证其安全稳定运行。

参考文献

[1] 百MVA级链式静止无功补偿器（STATCOM）说明书[S].

[2] 华北电业管理局.变电运行技术问答（第二版）

[M].北京：中国电力出版社，1997.

[3] 钱振华.电气设备倒闸操作技术问答[M].北京：中国电力出版社，1997.

[4] 广东电网电气操作导则[S].

[5] 南方电网公司电气操作导则（Q/CSG10006-2004）[S].

[6] 广东电力系统调度运行操作管理规定[S].

基金项目：广东电网有限责任公司东莞供电局职工创新项目（ZG-DG2014-008）。

作者简介：张裕（1985-），男，广东电网有限责任公司东莞供电局电力工程助理工程师，研究方向：变电运行；黎其芬（1987-），男，广东电网有限责任公司东莞供电局电力工程助理工程师，研究方向：变电运行。

（责任编辑：蒋建华）