平時，調相機處于“休眠”狀態(tài)。當電壓下降時，它能增加無功輸出補償“缺口”;在電壓上升時，它能吸收多余的無功功率;當直流系統電壓發(fā)生嚴重跌落故障或是交流變直流換相失敗時，也能以強大的“爆發(fā)力”迅速恢復系統電壓和直流功率。
5月12日，位于青海省海西蒙古族藏族自治州高原戈壁灘上的±400千伏柴達木換流站調相機廠房里一片繁忙景象，國網青海超高壓公司集合各專業(yè)力量，正在對1號調相機進行“全面體檢”，確保青海省“綠電”穩(wěn)定輸送。
柴達木換流站是青藏聯網工程直流系統的起點，也是西北主電網的重要樞紐，一站緊密連接青海、西藏、新疆三省區(qū)，是青海省西部地區(qū)最重要的綠色電能“集散地”，承擔著國內西北、西南電網清潔能源交換和西藏電網平衡的重任。
遠距離輸電靠它“穩(wěn)定”電壓
調相機被譽為新能源送出系統的“穩(wěn)定器”“壓艙石”，是一種旋轉無功補償裝置，可根據系統需要快速自動調節(jié)無功功率，是提高電力系統輸送電能穩(wěn)定性的關鍵設備。目前，國網青海省電力公司已在2座直流換流站建成6臺300兆乏調相機，總裝機容量達1800兆乏，其中±800千伏特高壓青南換流站4臺，±400千伏柴達木換流站2臺。
青海省新能源資源品種全、品種優(yōu)、儲量大，未利用土地面積廣袤且地勢平坦，新能源大規(guī)模開發(fā)條件好。但由于新能源具有波動性和隨機性等特征，對電力系統的資源調配能力、抗擾動能力提出了更高要求，對電網的功率平衡、抗沖擊能力等提出了新的挑戰(zhàn)。青海省建成的6臺調相機可有效解決青海省直流輸電系統和風光新能源大規(guī)模接入電網帶來的無功功率不穩(wěn)定問題，保障青藏聯網、青豫直流等工程的安全穩(wěn)定運行，進一步提升青海省電網的安全保障和資源優(yōu)化配置能力，對青海省更大范圍消納新能源、加快推動能源轉型發(fā)展具有重大意義。
平時，調相機處于“休眠”狀態(tài)，但它時刻“苦練內功”，六七十噸重的轉子以每分鐘3000轉的速度高速旋轉，振動范圍小于頭發(fā)絲半徑。當電壓下降時，它能增加無功輸出補償“缺口”;在電壓上升時，它能吸收多余的無功功率;當直流系統電壓發(fā)生嚴重跌落故障或是交流變直流換相失敗時，也能以強大的“爆發(fā)力”迅速恢復系統電壓和直流功率，提高電力系統的穩(wěn)定性，改善供電質量。
“自青海省的6臺大型調相機全面建成投運以來，青豫直流、青藏聯網工程累計輸送了363.47億千瓦時電能，為青海省‘綠電’穩(wěn)定輸送作出了積極貢獻。”國網青海超高壓公司運維檢修部副主任郭培恒說。
全方位“診療”保障設備穩(wěn)定運行
與人的體檢一樣，電網設備也需要定期檢修保養(yǎng)。為提升每臺調相機長周期運行質效，國網青海省電力公司對其定期“把脈問診”。2022年底前，國網青海省電力公司率先完成特高壓青南換流站1號、2號、4號調相機及柴達木換流站2號調相機的檢修工作，計劃今年9月份開展特高壓青南換流站3號調相機檢修工作。此次柴達木換流站1號調相機檢修計劃37天，對調相機本體、調變組保護及自動化系統、勵磁系統等11個作業(yè)面開展473項檢修工作。
調相機由定子、轉子、冷卻器、軸承等設備組成。轉子被稱為調相機的“大軸”，是一個幾十噸重的大金屬棒，也是檢修調相機的重點設備。
“本次工作中的難點之一就是轉子抽出檢查。因為調相機定子鐵芯與轉子護環(huán)單側距離只有幾厘米，對于巨大的轉子來說，稍有不慎就可能導致轉子及定子產生嚴重損傷，嚴重時還要返廠維修，影響檢修工期。”柴達木換流站站長李志瑋介紹說。“為此，我們提前組織技術骨干實地勘察、測量，規(guī)劃轉子及附件擺放位置，標出承重梁位置，演練轉子抽穿過程及細節(jié);工作中，我們密切觀察每一個步驟，及時指揮協調轉子角度，保證轉子與定子不發(fā)生‘親密’接觸。”
為確保檢修工作順利進行，國網青海超高壓公司統籌安排參檢人員，強化安全、質量、技術、進度、效益等環(huán)節(jié)管控，壓緊壓細壓實安全責任，深度融合技術監(jiān)督，做好全過程質量管控，加強施工標準管理，嚴格執(zhí)行驗收質量管控，保證安全管控力度不減，確保在今夏用電高峰來臨前完成設備維護與校驗，確保電網安全迎峰度夏，保障青海“綠電”安全可靠輸送。
來源：科技日報 記者 張 蘊 通訊員 董慶芳
作者：張 蘊
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