一起STATCOM无功补偿装置跳闸事故分析

范勇　邱晓丽

摘要：文章阐述了一起变电站新型电力电子设备STATCOM无功补偿装置跳闸事故的过程，说明了事故检查和处理的整个现场情况；分析了导致跳闸事故的各种原因，并提出了相应的建议和整改措施，对今后各电力企业预防此类STATCOM事故的发生有一定的借鉴作用。

关键词：STATCOM；无功补偿装置；跳闸事故；变电站；电力电子设备 文献标识码：A

中图分类号：TM761 文章编号：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.

STATCOM（Static Synchronous Compensator，简称STATCOM，静止同步补偿器），由并联接入系统的换流器构成，其输出的容性或感性无功电流连续可调且电压独立于与系统连接点，也称之为SVG。

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。STATCOM在交流系统短路故障时快速发出动态无功，可以缓解受端电网的电压稳定问题，提升电网在故障后的电压恢复速度。近两年，STATCOM技术已在广东电网逐步推广应用。

本文以一起STATCOM无功补偿装置跳闸事故实例，讲述这种新型电力电子设备发生故障后的分析处理及防范措施。

1 设备简介

1.1 跳闸前运行方式

某变电站#8专用变挂500kV 1M运行，35kV 8M正常运行，#1、#2STATCOM装置分别通过35kV 381和382开关挂35kV 8M运行；装置处于正常运行发功状态，每组发容性无功15MVar。

1.2 开关、保护配置情况

开关配置如表1所示：

保护配置：（1）STATCOM保护，厂家：北京荣信，投产时间2013年6月；（2）电容器保护，厂家：国电南自，型号：NSR-620RF，投产时间：2013年

6月。

1.3 STATCOM阀组基本结构

STATCOM阀组分为三相，每相阀组由27个功率模块串联而成，功率模块上下叠放成阀塔。

功率单元的主要组成部分有相模块、电容器、驱动电路、单元主控板、充电板等。一个功率单元中有2个相模块，一个相模块中有2个IEGT晶闸管，共4个IEGT成H形状排列，组成换流链节的“H桥”功率

模块。

STATCOM阀组配备了一套水冷系统，用于吸收和散发阀组内换流链等电力电子运行时发出的热量。

2 事故经过

2.1 保护动作及开关跳闸情况

2013年7月8日00时17分01秒，#2 STATCOM装置#3柜（CA相阀组）11号功率模块报IEGT1、IEGT2、IEGT3、IEGT4故障，而后该单元请求旁路，旁路

成功。

00时17分08秒，STATCOM后台报“左侧（冷却水）泄露故障、右侧（冷却水）泄露故障”，#2 STATCOM装置#3柜11号单元请求停机。

00时17分09秒，#2 STATCOM装置跳开382开关。

2.2 保护及后台动作信息

00时17分01秒，#2 STATCOM装置#3柜（CA相阀组）11号单元请求旁路，旁路成功；后台光字牌显示旁路状态为合，代表旁路成功。

00时17分08秒，#2 STATCOM装置#3柜11号单元请求停机。

00时17分09秒，#2STATCOM 35kV 382开关跳闸。

3 现场检查及处理

3.1 故障隔离

运行人员迅速汇报调度，将#2 STATCOM阀组本体由热备用转检修，并将故障情况上报继保、检修专业。

3.2 一次设备检查

检修人员拆开相模块检查是否有漏水，检查结果未见发生泄露现象。

运行人员检查水冷系统实际水位与控制室信号显示一致，水冷系统无异常。

3.3 二次设备检查

继电保护专业人员通过对11号功率模块的总电源、开关电源、驱动板等元件进行检查，发现电源板的电源模块损坏，现场通过进一步检查，发现驱动板4的电源灯不亮，确定电源板及#4驱动板故障损坏。

3.4 故障处理

更换了11号功率开关电源板及#4驱动板后，经过测试，#2STATCOM #3柜（CA相阀组）11号单元状态恢复正常。运行人员将#2 STATCOM阀组恢复送电。

4 事故原因分析

#2 STATCOM 11号功率H桥开关电源PS3输出负载为四个IEGT驱动板、两个漏水检测板和一个晶闸管触发板，由于11号H桥IEGT4驱动板输入电源正负极短路，造成供电的上级开关电源PS3输出侧短路，导致与其共用电源的两个漏水检测板电源电压异常。

最终IEGT驱动板故障导致单元旁路，漏水检测板故障报“左侧泄露保护”和“右侧泄露保护”，并导致2#STATCOM 382开关跳闸。

5 整改措施

（1）损坏的板件由厂家带回去进行检测，出检测报告，要求厂家出具检测报告，详细说明损坏原因，杜绝再次发生类似事件；（2）利用后续的停电机会对驱动板及开关电源进行全面检测；（3）规范STATCOM备品备件配置标准，确保现场有足够的各类备品；（4）通过加强检修、继保、运行等各专业关于STATCOM技术技能的水平，进一步提高STATCOM装置的运行维护和故障处理水平。

6 结语

从一起STATCOM无功补偿装置跳闸事故处理实例中分析事故的真正原因，提出避免事故再次发生的整改措施。但电气设备在实际运行当中的各种各样事故却是我们在工作中很难全面预料的，尤其是STATCOM无功补偿装置这种新型电力电子设备，在投入实际应用的起步阶段，由于技术尚未完全成熟、缺乏相应的技术标准、运维经验不足等各种原因，STATCOM无功补偿装置发生故障的几率相对要比普通设备要大一些。这就需要我们广大一线员工在日常工作中多学习多思考、多总结，以此积累STATCOM无功补偿装置事故跳闸处理的经验，我相信通过各类跳闸事故的反措和反思，能有效降低发生事故的几率，这对提高设备和人身的安全水平是很重

要的。

参考文献

[1] 中高压、百MVA级链式静止补偿器（STATCOM）标准[S].

[2] 百MVA级链式静止无功补偿器（STATCOM）研制-控制策略[S].

[3] 链式静止同步补偿器（STATCOM）技术规范[S].

[4] 链式静止同步补偿器（STATCOM）运行维护导则[S].

[5] 链式静止同步补偿器（STATCOM）现场调试验收规范[S].

[6] 电业安全工作规程（发电厂和变电站部分）（DL 408-91）[S].

[7] 中国南方电网有限责任公司电力事故事件调查规程（Q/CSG 210020-2014）[S].

基金项目：本方案为广东电网有限责任公司东莞供电职工创新项目成果（项目编号：ZG-DG2014-008）。

作者简介：范勇（1980-），男，广东电网公司东莞供电局技师，电气工程师，研究方向：变电运行；邱晓丽（1982-），女，广东电网公司东莞供电局高级工，电气工程师，研究方向：变电运行。

（责任编辑：蒋建华）