大型风电场输变电设备运行分析及检修策略研究 李强

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:李强
[导读] 摘要:现阶段,我国的风电场建设有了很大进展,风电场的输变电设备管理工作也越来越受到重视。
        中国大唐集团新能源股份有限公司辽宁分公司  辽宁朝阳  122000
        摘要:现阶段,我国的风电场建设有了很大进展,风电场的输变电设备管理工作也越来越受到重视。要根据风电场运行过程中所获取的数据,来对风电场输变电设备检修方式进行研究,然后创建出适合风电场输变电设备的检修方案,并利用此方案来搭建检修策略所要采用的信息体系,同时在全面掌握其和主网设备所存在的差别性的情况下。在制定出了风电场检修决策方案以后,再对设备检修工作进行重点的研究。
        关键词:风电场;输变电设备;运行分析;检修策略
        近年来,风电场输变电设备使用采用的是计划性检修、临时性检修等制度,这根本不能够掌握设备质量和运行等方面所存在的差别。而且不但不具备合理性,同时还带有明显的盲目性。如果设备没有得到及时的维修,那么就会减少使用的时间,降低设备性能,更为严重的话还会导致设备遭到损坏;而且一些工作者因为工作失误,还会对一些没有故障的设备进行维修,从而对浪费造成了严重的浪费,所以相关工作人员一定要制定出完善的风电场输变电设备的检测方案。
        1大型风电场输电设备总体运行特点
        因为服务的目标以及使用的场景各不相同,所以输变电设备在风电场运行期间会具有多种特点。之所以要确保风电场输变电设备能够得到稳定的运行,主要是要让风能得到顺利的传送。而对风电场发电量会起到决定性效果的输电设备包括汇集线路以及变电设备。一般情况下变电设备主要包括主变压器、断路器等,它们的电压分别具有35kv、110kv及220kv。排除外在电网,因为变电设备出现问题会发生主变跳闸的情况,从而会让整站处于停电的状态,而且也会导致电场丢失传送风能的功能;汇集线路会造成此段线路中的风电机组风能不能够顺利的进行传送。风电场变电设备主要位于变电站里,能够顺利的进行巡检、试验等工作;汇集线路具有非常多的分布点,在进行巡检、试验的时候主要是和与风电机组有关的工作来一同进行。所以风电场输变电设备在运行期间,可以避免变电站全部停电的情况,而且也能够避免风机脱网。利用维修,能够让设备维持在良好的状态中,从而就会确保得到高质量的运行。在电网中,要确保输变电设备能够得到稳定的运行,也就是要确保电力系统和设备在标准的时间当中根据质量要求来进行生产、传送电力。利用稳定性的标准来掌握电网运行是否稳定以及供电效果。变电站设备出现问题,不但会导致设备受到破坏,而且还会因为间隔停电而导致全站停电,并发生联锁反应,从而加大电网负荷;骨架在和电网进行衔接以后,单条输电线路如果发生跳闸的情况,那么就会导致加大负荷,从而导致电网结构出现变动。
        2输变电设备检修策略研究的意义
        开展输变电设备检修策略研究,对于保障风电场风能的有效送出有着重要意义。在开展准确决策的基础上,对输变电进行合理的运维和检修,能让输变电设备在风电机组满发的情况下,具备最佳的运行状态,保障风能的顺利送出。输变电设备检修策略应与风电机组等其他风电场设备的维护策略相协调,应充分考虑风电机组的运行特点,择优选取。通过理论分析发现,设备在经历不同类别的检修后,故障率均有不同程度的降低。在制定设备检修决策时,电力调度运行人员综合考虑设备在检修中故障率的回落值、设备故障损失、检修成本和电网运行风险等要素,对检修策略进行优化。运行人员则根据设备的状态变化趋势,通过合理安排检修时间和检修内容,降低设备的故障损失和检修成本以及对系统可靠性的影响。因此,检修策略的合理性直接决定运行、检修的效果。
        3风电场输变电设备检修策略
        3.1日常巡视和专业巡视相融合
        要对主要的线路、设备等做好巡视工作,并减少巡视的时间,并对巡视情况进行记录。同时也要对汇集线路,电缆等做好巡视工作,并掌握线路以及设备的运行状态,然后对有关参数做好记录。

此外还要进行整体性的巡检,以便可以全面了解设备的运行情况,并要在第一时间找到设备所具有的问题,这样就可以防止设备遭到更加严重的损坏。
        3.2状态检测手段不断丰富
        有选择地开展了在线监测,优先发展目前已经比较成熟且发挥较好作用的在线监测技术手段,如主变压器油中溶解气体分析技术。鉴于其他各类在线监测系统目前还存在工作稳定性不够、数据准确度和使用经验不足等问题,尚不完全成熟,目前未开展应用。充分利用目前成熟的带电检测技术获取设备状态,切实开展了红外热成像检测、金属氧化物避雷器泄漏电流检测、GIS超声波局部放电检测、开关柜暂态地电压检测、电缆局部放电检测等工作,高质量完成了数据搜集、分析和诊断工作。
        3.3检修试验进一步优化
        要结合风机运行规律,选择运维项目。在风机正常运转期间,尤其是秋冬季,按照正常运行规程和巡视规程开展输变电设备运行、巡视、带电检测、在线监测数据分析,按照输变电设备状态评价导则开展变电站设备、汇集线路设备状态量搜集,对发现的缺陷及时消除。紧密结合风机维修策略,确定检修试验时机。每年7—8月风电机组集中检修之前完成变电站设备、汇集线路设备状态评价,确定设备状态,为试验、检修提供依据。7—8月风电机组集中检修期间,开展变电站全站设备预防性试验;结合状态评价结果开展汇集线路例行试验,对非正常状态的汇集线路开展诊断试验。对于发现的问题及时进行整体更换、部件更换等检修工作。
        3.4严格控制电网事件风险
        在检修决策中要严格避免升压站全停。升压站设备在检修停运期间,供电可靠性降低,运行风险上升,因此在制定检修方案的时候,对系统进行正常及检修方式下的N.1分析,并采用电网运行风险描述设备检修对电能外送可靠性造成的影响。针对以下易造成大量风电送出损失的事件,制定了针对性的运维措施:
        (1)在维修220kV母线的过程中,如果其他的母线出现N-1,或处于运行状态的母线设备出现问题,那么就会导致全站停电。面对这种情况,可以采用提升设备运行效果和维修质量的方式,以及创建相关的故障维修方案来防止停电情况的出现。(2)一台主变在进行检修的期间,其他的变压器会因为遭到外力的干扰、管理方式不合理、操作失误,从而导致全站停电。而想要解决这些问题,那么则要提高对于设备运行管理的力度,并做好维修工作,创建相关的故障维修方案,做好对施工场地的管理、避免遭到外力的干扰,这样一来就可以防止该类事件的出现。(3)在单母线运转的过程中,外力的的干扰、管理方式的不完善以及操作失误都会导致母线停电,从而就会使得全站处于停电的状态。所以要提升设备的运行效果以及做好维护工作,创建相关的故障解决方案,提高对于施工场地的管理力度,避免受到外力的干扰,这样就会防止出现该类事件。
        4结束语
        综上所述,在电网运行过程中,需要做好输变电设备状态检修工作,有效抑制设备安全风险。实践表明,信息管理系统的建设和运行,是输变电设备检修工作改革的主要方向。在辅助决策系统、生产管理系统及在线监测系统的协调作用下,提高输变电设备检修工作的信息化和智能化,能及时发现设备运行故障,并采取恰当的处理手段。本文加大了输变电设备状态检修管理系统的研究,并且加大这一检修技术的推广,具有重要意义。
        参考文献:
        [1]郭亮,龙凯华,梁珍伟,王海,段向阳.大型风电场输变电设备运行分析及检修策略研究[J].华北电力技术,2017(10).
        [2]张晓伟,刘亚儒.浅析风电场运行与检修维护管理[J].风能,2017(1).
        [3]高阳.风电场生产管理模式的研究[A].风能产业,2017(2),总第91期[C].中国农业机械工业协会风力机械分会,2017:3.
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