团林换流站5623交流滤波器不平衡保护报警分析论文_王喆,洪悦,罗哲

团林换流站5623交流滤波器不平衡保护报警分析论文_王喆,洪悦,罗哲

(国网湖北省电力公司检修公司 特高压交直流运检中心 湖北宜昌 443000)

摘要:本论文对2016年8月5623交流滤波器电容器不平衡保护报警的情况进行了分析,找出了交流滤波器不平衡电流增大的具体原因,并提出了应对措施,对其它直流输电工程的运行和维护有重要的借鉴意义。

关键词:交流滤波器;电容;不平衡电流

一、报警情况介绍

2016年8月1日9:38,团林换流站5623交流滤波器电容器不平衡I段报警。为避免5623交流滤波器不平衡保护达到II段报警(延时跳闸),考虑该型交流滤波器有冗余,立即向国调申请转检修处缺。国调及时批复处缺,现场于21:20完成处缺,并恢复5623交流滤波器运行正常。工作期间,林枫直流双极3000MW运行正常。

检查发现C相(报警相)所有单只电容器电容值、单桥臂电容值均在正常范围内,但桥臂电容量略有不平衡。现场选取C2桥臂3只电容器进行了更换(新换上的3只电容器电容值相比略大,分别为76.3、76.4、76.4uf,原电容量均为75.8uF,最大偏差0.8%)。更换后桥臂电容量平衡。

二、交流滤波器不平衡电流原因分析

团林站5623交流滤波器调谐次数为HP11/13次,三相共864只铁壳电容器,每相288只。制造厂家桂林电力电容器有限责任公司。

5623交流滤波器不平衡保护I段电流定值为94.9mA。2016年5月,林枫直流负荷增长后,年检后的5623交流滤波器第一次投入运行,不平衡电流约70mA。8月1日不平衡电流增长到95mA,到达报警定值。除初始的70mA不平衡电流外,还需分析不平衡电流增长至95mA的原因。

1、5623交流滤波器不平衡电流波形分析

对7月29日-8月1日5623 C相交流滤波器不平衡电流值波形进行分析,每日不平衡电流值最大值分别为92mA、93mA、91mA、95mA。

观察7月29日-8月1日5623 C相交流滤波器不平衡电流波形,发现随环温变化而变化。四天的不平衡电流、环温图见附件。

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分析发现,四天的不平衡电流均在当日8点开始增长,到18点到达峰值,然后下降;环温从当日6点开始升高,15点到达峰值,然后开始下降。不平衡电流的增长略滞后于环温的增长,不平衡电流的下降略滞后于环温的下降。每日不平衡电流峰谷值波动范围约12mA。

总结规律:不平衡电流值与环温正相关,不平衡电流的升高(降低)略滞后于环温的升高(降低)。

2、厂家测试情况

设备厂家(桂容)提供了铁壳电容器型式试验报告。铁壳电容器本体温升对电容量有影响,为反比关系,随着本体温度升高,电容量下降。型式试验报告见附件。

3、环温升高导致5623 C相交流滤波器不平衡电流增长

据此分析,当环温升高,交流滤波器内铁壳电容器受本体温升影响,电容量均会下降。受所处环境的影响,不同桥臂的电容器电容量下降不均匀,出现桥臂电容量不平衡,导致不平衡电流增大,且峰值往往出现在当日环温最高点稍后的时刻。

环温下降后,桥臂电容器不均衡度下降,不平衡电流值下降,因此不平衡电流值在每日清晨时降至当日最低。

4、8月1日5623 C相不平衡报警原因

5623 C相初始投运时,不平衡电流初值约70mA,当时环温18摄氏度。之后随着夏季环温逐步升高,至7月29日,环温达到35摄氏度,当日不平衡电流峰值为92mA,已接近报警I段。

7月30日-8月1日,持续高温且无雨,环温进一步升高(7月30日-8月1日分别为34.97、36.51、36.75摄氏度),环温继续升高导致不平衡电流继续增长,每日不平衡电流峰值逐步增长至93、91、95mA。8月1日报警出现在9:38,恰好是环温升高时刻。

因此认为,5623 C相自投运后即有偏大不平衡电流,在7月下旬持续增长的环温影响下,不平衡电流在原有基础上继续增长,于8月1日达到不平衡报警I段,报警正确。

5、其他同型号交流滤波器不平衡电流分析

分析了7月29日-31日HP11/13型交流滤波器共9相不平衡电流波形,发现了同样的规律:一是所有9相电容器(含5623 C相)在一天内不平衡电流均有波动,峰值与谷值相差8-12mA。不平衡电流先出现低谷,然后再出现峰值;二是有8相电容器的不平衡电流的增长发生在6点之后,7相电容器的不平衡电流峰值出现在16-18点。也证明环温与不平衡电流增长有相关性。

因此认为,环温对交流滤波器不平衡电流的影响具备普遍性,环温升高,不平衡电流升高。只是其他8相交流滤波器的初始不平衡电流值较低(目前环温下最大值60mA,为5611 C相),即使不平衡电流随环温增大,还未达到不平衡报警I段。

三、暴露出的问题

5623交流滤波器运行中报警,暴露出如下问题:一是因测量手段局限,检修期间没能检测发现桥臂电容量不平衡,造成投运后存在较高的初始不平衡电流,二是不平衡电流的跟踪监测落实不到位,未提前发现不平衡电流增长接近报警定值,三是夏季持续高温情况下的运行经验不足,对环温增长后导致不平衡电流增长的情况不了解,四是未将不平衡电流值列入状态检修的依据,未针对不平衡电流偏大的设备开展桥臂电容量调平衡。

四、应对措施

下一阶段应采取如下措施:一是应密切关注各电容器组不平衡电流的变化情况,并做好分析统计,对于不平衡电流值超过40mA的加强监视,二是根据夏季高温时不平衡电流值,推算补偿的电容量数值,在年检期间调整桥臂电容量,尽量降低偏大的不平衡电流值,三是组织开展检修后电容器组不平衡电流复测工作,检验桥臂电容量调平衡的效果。

参考文献:

[ 1 ] 赵婉君.高压直流输电工程技术[M].北京:中国电力出版社,2004。

论文作者:王喆,洪悦,罗哲

论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期

论文发表时间:2017/1/21

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