±500kV换流站交流滤波器开关爆裂原因分析与改造

电气技术杂志社 T中

  中国南方电网超高压输电公司曲靖局的研究人员王电处、周亚树、曹显武、刘百爽,在2016年第6期《电气技术》杂志上撰文,介绍了近两年南方电网同塔双回±500kV牛寨换流站及±500kV侨乡换流站短期内接连发生两起交流滤波器容性开关爆裂事故,反应了高压直流系统中国产交流滤波器开关在故障中暴露出的不足以及运行中存在的缺陷,重点分析了事故过程中开关爆裂的现象与原因,并根据其他换流站以及事故中暴露的问题提出了一些应对措施,以达到降低开关爆裂的几率及爆裂时对工作人员的人身安全造成的风险的目的。

  目前大部分应对措施已在±500kV牛寨换流站及侨乡换流站得到有效实施并取得初步成果,验证了改造的有效性与实用性,同时也将事件中暴露出的问题反馈给西安西电开关等开关厂家,也为我国高压开关的生产、研究与发展提供了一些现实依据。

  近年来,我国国民经济持续高速发展,促进了电力工业向大机组、远距离、超/特高压及交直流并用的方向发展。根据多年运行经验,高压电网输送电功率变化大,为了控制线路的电压水平,提高传输能力与电能质量,必须按不同的有功状况对线路进行无功补偿。

  目前,对系统电压控制的有效手段为采用投切电容器组,这将导致电容器组开关频繁动作,日频可达3-4 次,对电容器组开关开断性能提出了新的要求。根据我国现场高压户外断路器的使用现状,一般采用的都是SF6或真空断路器。

  在我国输配电系统中,60年代使用多油断路器、空气断路器,技术较落后,1968年华光电子管厂研制出第一只运用于商品化的真空开关管,但由于各种原因与国外的产品质量相差甚远。70年代初,我国开始引进第一台SF6断路器。经过20多年的努力发展,现在我国的电力系统中高压开关设备几乎全部使用SF6断路器和真空断路器。

  为适应我国电力系统发展的需要,我国今年来加大科技投人,加大研制开发力度,同时大量收集变电站现场反馈的一些问题与缺陷,及时分析、研究、改进,以求尽快赶超国际先进水平。

  本文结合南方电网±500kV牛寨换流站及±500kV侨乡换流站近期接连发生两起交流滤波器容性开关(均采用SF6断路器)爆裂事故,分析了高压直流系统中国产交流滤波器开关在故障中暴露出的不足以及运行中存在的缺陷,重点分析了事故过程中开关爆裂的现象与原因,并根据其他换流站以及事故中暴露的问题提出了一些应对措施,以达到降低开关爆裂几率及爆裂时对工作人员的人身安全造成的风险的目的,并且大部分措施已经在牛寨换流站及侨乡换流站得到有效实施,取得初步成果。

  1 事故介绍

  1.1 592开关爆裂介绍

  2014年10月27日01时35分牛寨换流站在降功率过程中,由于无功控制要求切除592交流滤波器,开关切除过程中592开关B相发生故障,故障电流达到19369.9A(见图2),交流滤波器母线保护及滤波器零序电流保护均动作。

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