貴州電網(wǎng)公司興義供電局工作人員對(duì)位于高海拔地區(qū)的220千伏輸電線路安裝防冰監(jiān)測(cè)裝置。 盧關(guān)文 攝
貴州電網(wǎng)公司凱里供電局工作人員查看智能融冰裝置運(yùn)行情況。 龍定錦 攝
受冷空氣影響，貴州部分地區(qū)近期出現(xiàn)持續(xù)性低溫雨雪冰凍天氣。在挑戰(zhàn)面前，貴州電網(wǎng)公司扎實(shí)推動(dòng)科技防冰體系建設(shè)：60兆瓦固定式直流融冰裝置第16次成功升流試驗(yàn)，112套防冰融冰裝置完成“體檢”……一個(gè)個(gè)科技成果成功實(shí)現(xiàn)從研發(fā)到應(yīng)用，全力打好迎峰度冬保供電整體仗主動(dòng)仗攻堅(jiān)仗，確保今冬明春電力供應(yīng)總體平穩(wěn)。
第四代直流融冰裝置已經(jīng)就位
11月22日，小雪。伴隨著冬季第2個(gè)節(jié)氣的到來，貴州氣溫逐步下降。
貴州省黔南布依族苗族自治州福泉市500千伏福泉變電站內(nèi)，世界首套60兆瓦固定式直流融冰裝置升流試驗(yàn)完成，為即將到來的低溫雨雪冰凍天氣做足準(zhǔn)備。這已經(jīng)是該套裝置2008年以來第16次成功升流試驗(yàn)。
2008年初，特大凝凍災(zāi)害席卷我國(guó)南方地區(qū)，貴州受災(zāi)最為嚴(yán)重，貴州電網(wǎng)更是遭受重創(chuàng)。如何確保類似極端天氣下電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，成為南方電網(wǎng)關(guān)注的重大課題。
在南方電網(wǎng)的安排部署下，貴州電網(wǎng)公司著力打造“看得見”“除得掉”“防得住”的科學(xué)防冰體系，實(shí)現(xiàn)了“被動(dòng)抗冰”向“科學(xué)防冰”的轉(zhuǎn)變。2008年8月，研制出世界首套60兆瓦固定式直流融冰裝置，同年10月，在貴州500千伏福泉變進(jìn)行試點(diǎn)工程的試驗(yàn)取得成功。投運(yùn)至今，已完成近百次輸電線路直流融冰工作。
“這套裝置是固定式直流融冰裝置第一代，突破了晶閘管換流器大角度、大電流、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行技術(shù)瓶頸，一套融冰裝置就可滿足一個(gè)或多個(gè)變電站所有電壓等級(jí)輸電線路（導(dǎo)線、地線和光纖復(fù)合地線）的融冰需求?！蹦戏诫娋W(wǎng)防冰減災(zāi)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任曾華榮介紹。該裝置通過輸出電流對(duì)所融冰線路進(jìn)行升溫,達(dá)到融化覆冰的效果。
“在實(shí)戰(zhàn)中，該裝置助力電網(wǎng)抗冰雪、保供電成效凸顯。”都勻供電局福泉巡維中心值班長(zhǎng)白龍熠回憶。2012年12月，出現(xiàn)了低溫雨雪冰凍天氣，都勻供電局先后有不少線路出現(xiàn)覆冰，但是無因線路覆冰造成跳閘，無變電站停運(yùn)，電網(wǎng)保持安全穩(wěn)定運(yùn)行。
“2012年裝置加裝融冰刀閘后，原本融冰接線需要12個(gè)小時(shí)，現(xiàn)在只需20分鐘就可完成融冰接線工作，極大提升融冰效率?！卑堨诮榻B。在操作過程中，都勻供電局將融冰裝置控制室由開關(guān)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)移到主控樓大廳，所有設(shè)備通過一臺(tái)電腦即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和程序化操作。升級(jí)前，需要值班員到現(xiàn)場(chǎng)操作隔離開關(guān)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。升級(jí)后，只需在主控樓電腦上一鍵程序化操作，既節(jié)省設(shè)備操作時(shí)間又避免作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。直至今日，該套融冰裝置能從容應(yīng)對(duì)每年冰雪“大考”。
除了不斷創(chuàng)新防冰技術(shù)和完善應(yīng)急制度共同支撐之外，貴州電網(wǎng)公司還深化“精益運(yùn)維”，確保融冰裝置安全運(yùn)行。
“融冰裝置升級(jí)改造后，運(yùn)維效率和質(zhì)量顯著提升，過去開展一次維護(hù)需要3個(gè)人忙活一上午，現(xiàn)在2個(gè)人不到1個(gè)小時(shí)就能完成，獲取的裝置數(shù)據(jù)更全面?！卑堨诒硎尽Ｔ撊诒b置投運(yùn)之初，設(shè)備安裝在集裝箱內(nèi)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間風(fēng)吹日曬，箱體會(huì)出現(xiàn)開裂、銹蝕、漏水等問題，需要運(yùn)維人員每天檢查和開展防腐、修補(bǔ)等工作，否則會(huì)影響正常使用。
“為解決此類問題，我們建設(shè)裝置室，把融冰裝置設(shè)備都納入后臺(tái)監(jiān)控，值班人員可隨時(shí)查看裝置運(yùn)行情況，不必到現(xiàn)場(chǎng)檢查和抄錄數(shù)據(jù)，運(yùn)維的效率和質(zhì)量顯著提高?！卑堨谡f。
經(jīng)過十幾年的發(fā)展，貴州電網(wǎng)電科院對(duì)固定式直流融冰裝置不斷改進(jìn)、結(jié)構(gòu)大幅優(yōu)化，目前升級(jí)到第四代，可實(shí)現(xiàn)在調(diào)度端點(diǎn)擊“一鍵順控”和裝置側(cè)啟動(dòng)融冰，即可完成融冰工作。
“我們現(xiàn)有39套固定式直流融冰裝置，可適用于110千伏至500千伏輸電線路融冰。能夠在1小時(shí)內(nèi)有效融化輸電線路上10厘米厚的覆冰。”曾華榮說，融冰裝置加上防冰監(jiān)測(cè)預(yù)警等手段，貴州電網(wǎng)公司逐步形成防冰有效、除冰迅速的科技防冰體系，能在寒冬保障電網(wǎng)運(yùn)行平穩(wěn)，電力可靠供應(yīng)。
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112套防冰融冰裝置完成“體檢”
“報(bào)告調(diào)度，龍山變?nèi)诒b置升流試驗(yàn)已完成，申請(qǐng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)?！?/font>
11月22日，位于貴州省黔南布依族苗族自治州龍里縣龍山鎮(zhèn)的110千伏龍山變電站完成了融冰裝置帶電抗器升流試驗(yàn)，為迎接即將到來的冬季寒潮做好了準(zhǔn)備。
抗冰保電是貴州在冬季的“硬任務(wù)”，而融冰裝置是輸電線路覆冰后保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的“利器”。為此，貴州電網(wǎng)公司每年都將融冰裝置的預(yù)試定檢作為冬季生產(chǎn)運(yùn)維工作的重中之重。
“我們從6月就開始，到12月初全部完成，確保融冰裝置能保持正常狀態(tài)投入到抗冰保電工作中?！辟F州電網(wǎng)公司生產(chǎn)技術(shù)部輸電檢修專責(zé)胡榮俊說。
目前，貴州電網(wǎng)公司已對(duì)全省39套固定式融冰裝置、30套移動(dòng)式融冰裝置和43套交流融冰變壓器開展了預(yù)試定檢及消缺工作，確保覆冰期間融冰設(shè)備隨時(shí)可用。
此外，貴州電網(wǎng)公司還根據(jù)貴州氣候特點(diǎn)，運(yùn)用科學(xué)技術(shù)手段對(duì)今冬明春雨雪冰凍天氣開展災(zāi)情預(yù)測(cè)。在海拔2514米的梅花山之巔，已進(jìn)入冬季備戰(zhàn)模式。南方電網(wǎng)防冰減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（梅花山基地）二期工程在這里建成投用，該基地是南方電網(wǎng)規(guī)模最大、技術(shù)最強(qiáng)的高海拔自然覆冰預(yù)試重點(diǎn)示范基地以及實(shí)驗(yàn)基地，為南方電網(wǎng)供電區(qū)域內(nèi)的防冰工作提供了科學(xué)支持。
“我們現(xiàn)在正在對(duì)氣象設(shè)備廠家提供的設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證觀測(cè)，對(duì)設(shè)備所觀測(cè)的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，為電網(wǎng)線路和設(shè)備覆冰提供科學(xué)數(shù)據(jù)?！辟F州電網(wǎng)電力科學(xué)研究院高壓設(shè)備技術(shù)研究中心防冰減災(zāi)專責(zé)、智能融冰裝置的項(xiàng)目研究骨干鐘堯說。
?。惻e 趙海翔）
“一鍵順控” 省時(shí)又省力
在貴州省黔東南苗族侗族自治州凱里市220千伏開懷變電站，工作人員正在對(duì)世界首臺(tái)基于全國(guó)產(chǎn)IGCT元器件的全控電流源智能融冰裝置進(jìn)行升流試驗(yàn)。斷開開關(guān)和刀閘、接通融冰設(shè)備電源、點(diǎn)擊啟動(dòng)融冰……隨著直流電流的上升，線路溫度逐漸升高，設(shè)備“體檢”結(jié)果顯示“健康”。
“開懷變電站較多出線都有較顯著的融冰需求，設(shè)備安裝后，有助于緩解融冰壓力?！辟F州電網(wǎng)電力科學(xué)研究院高壓設(shè)備技術(shù)研究中心防冰減災(zāi)專責(zé)、智能融冰裝置的項(xiàng)目研究骨干鐘堯表示。
在研發(fā)過程中，該項(xiàng)目創(chuàng)新提出基于IGCT器件直接串聯(lián)的PWM全控電流源（PWM-CSC）變換器融冰技術(shù)路線，突破了多器件串聯(lián)均壓和有源阻尼控制技術(shù)，每個(gè)橋臂采用8只全國(guó)產(chǎn)化IGCT-Plus器件直接串聯(lián)?！跋噍^于傳統(tǒng)的采用進(jìn)口器件的直流融冰裝置，具有體積小、成本低、效率高的突出優(yōu)勢(shì)，控制范圍全面，可實(shí)現(xiàn)零起升流?！辩妶蚪榻B。
“開懷變電站還有一個(gè)特點(diǎn)，就是在站內(nèi)設(shè)備實(shí)現(xiàn)‘一鍵順控’的基礎(chǔ)上，再添了智能融冰裝置，兩者實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合?！辩妶蛘f。近年來，貴州電網(wǎng)公司持續(xù)推進(jìn)刀閘遙控操作實(shí)現(xiàn)“一鍵順控”，開懷變電站于2024年2月實(shí)現(xiàn)該功能。截至目前，全省共計(jì)245個(gè)變電站實(shí)現(xiàn)“一鍵順控”。
當(dāng)線路需要融冰時(shí)，工作人員只需從調(diào)度系統(tǒng)發(fā)起“一鍵順控”操作令，控制策略就能實(shí)現(xiàn)跨站倒閘操作，使融冰線路從“熱備用態(tài)”切換到“融冰工作態(tài)”，快速接上短接刀閘和融冰刀閘。隨即，在智能融冰裝置的系統(tǒng)控制界面，遠(yuǎn)程設(shè)置好直流電流、融冰線路等內(nèi)容，點(diǎn)擊啟動(dòng)融冰即可。
“裝置集成了輸電線路覆冰監(jiān)測(cè)終端的脫冰辨識(shí)信號(hào)，會(huì)識(shí)別‘導(dǎo)線承受壓力’等信號(hào)帶來的脫冰反饋，自動(dòng)換相操作融冰，直到把線路的融冰工作全部完成，才會(huì)自動(dòng)停下?！眲P里供電局九寨巡維中心220千伏副站長(zhǎng)黃再成表示。同時(shí)，“一鍵順控”也讓變電站兩側(cè)開關(guān)間隔和刀閘由運(yùn)行轉(zhuǎn)換至冷備用狀態(tài)時(shí)，不再需要2組值班員到達(dá)線路2側(cè)變電站開展操作。根據(jù)多次試驗(yàn)測(cè)算，“一鍵順控”讓融冰倒閘操作的時(shí)間從10小時(shí)降低至13分鐘左右。
目前，智能融冰裝置相關(guān)技術(shù)成果還在500千伏紅城變電站進(jìn)行了推廣應(yīng)用，計(jì)劃于今年冰期投入實(shí)戰(zhàn)。
?。埗ㄥ\ 趙海翔 謝釋與）
