SVG常见故障及处理方法.docx

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SVG常见故障及处理方法

STATCOM配电网静止同步补偿器

常见问题及处理方法

山东泰开电力电子有限公司

2013年02月

前言

本规范适用于山东泰开电力电子有限公司生产的6kV、10kV、35KV电压等级的静止同步补偿器（StaticSynchronousCompensator，以下简称STATCOM）的常见问题及处理方法。

本规范共分三节：

一、STATCOM原理简介

二、STATCOM常见故障及处理方法

1、STATCOM运行时常见故障及处理方法

2、控制屏及保护屏常见故障

三、STATCOM日常维护

一、STATCOM原理简介

STATCOM的基本原理：

将电压源型逆变器（VoltageSourcedConverter，简称VSC），经过电抗器或者变压器并联在电网上，通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。

当采用直接电流控制时，直接对交流侧电流进行控制，不仅可以跟踪补偿冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。

图1为STATCOM原理图，将系统看作一个电压源，STATCOM可以看作一个可控电压源，变压器可以等效成一个连接电抗器。

表1给出了STATCOM三种运行模式的原理说明。

图1STATCOM工作原理图

表1STATCOM的三种运行模式

泰开电力电子有限公司生产的STATCOM装置主要由连接电抗器、控制屏、启动柜和功率柜等组成，其一次电路如图2所示。

图2STATCOM设备一次接线图

串联电抗器的主要作用是将STATCOM与电网连接起来，实现能量的缓冲，同时减少STATCOM输出电流的谐波含量。

STATCOM控制屏主要由调节装置、同步装置、监控装置（三相）、触发装置（三相）以及站控等组成。

SVG调节装置能够准确测量电力系统的电压、电流等参数，迅速计算出电力系统的无功，进而计算出逆变输出电压移相角，并在特定时刻向SVG触发装置发控制信息。

SVG同步装置采集系统母线电压信号，然后对此信号进行多阶滤波处理，滤除电压中的高次谐波和直流分量成分，然后对所剩基波进行方波变换，从而得到与母线电压基波相位一致的方波信号（同步信号）。

监控装置负责监视STATCOM各功率单元的工作状态，例如直流电容电压、功率单元内空气温度等。

触发装置负责接收调节装置传来的STATCOM工作移相角并将触发信号编码后下发给各功率单元。

站控将STATCOM所有运行信息进行打包封装和存储，为操作人员提供一个直观的界面。

STATCOM的启动柜主要由限流电阻和旁路接触器组成。

STATCOM上级断路器合闸前，旁路接触器分闸，串联电抗、限流电阻和功率柜串联在一起。

STATCOM正常运行时，旁路接触器合闸，限流电阻被接触器旁路。

由于STATCOM上级断路器合闸前，STATCOM各功率单元的直流电容电压为零，如果不串联限流电阻，直接合STATCOM的上级断路器，系统会直接给直流电容充电，这影响直流电容寿命并对系统造成冲击。

STATCOM功率柜由功率单元串联组成，其中每相由12个功率单元串联组成。

。

二、STATCOM常见故障及处理方法

在STATCOM上级断路器合闸前，如果站控装置发现有异常存在，如站控与各控制单元通讯异常或者旁路接触器出于合闸位等，将无法通过远方控制对断路器进行合闸操作，此时应排除故障后再进行断路器合闸操作。

站控装置是否允许合闸可以通过观察控制屏允许合闸继电器指示灯进行判断，如果指示灯亮则表示站控允许远方合闸，反之则表示站控不允许远方合闸。

STATCOM在运行中如果出现故障发生过电流现象，则调节装置会将STATCOM闭锁，以免对功率单元造成损坏。

故障排除后，调节装置一分钟后自动“复归”解除闭锁，否则调节装置将一直闭锁STATCOM。

STATCOM在使用中的常见故障及解决方法见下表。

1、SVG运行时常见故障及处理方法

常见故障现象

可能造成原因

处理方法

开关柜无法合闸，主控屏端子排允许合闸继电器指示灯未亮；

1、STATCOM主控屏站控装置是否运行正常。

1、重启STATCOM站控装置。

2、站控通讯图中主控屏各单元与站控间通讯状态是否正常。

1、检查主控屏各单元与站控间通讯线是否接插牢固。

3、STATCOM主控屏转换开关是否处于“自检”位置，启动柜交流接触器是否处于分闸位置。

1、主控屏转换开关打到“自检”位置。

4、STATCOM退出运行断路器断开后，断路器再次合闸的时间间隔小于5分钟。

1、等断路器再次合闸时间大于5分钟或重启STATCOM站控装置。

5、“允许合闸”回路接线错误或虚接。

1、查找接线错误，检查二次接线是否牢固

开关柜合闸后立即跳闸

1、装置失电跳闸信号并入跳闸回路。

1、将装置上电。

2、功率柜散热风机未启动失电跳闸信号并入跳闸回路或者接线触点接错。

1、将风机带电启动。

2、重新检查接线

3、功率柜内封星排距离三相第12链节外壳太近，绝缘距离太小。

1、加长链节的出线排，加大封星排与链节的绝缘距离。

4、监控装置链节差压跳闸信号输出

1、查看监控装置告警信息。

5、连接变压器差动保护动作或其他变压器故障

1、查看变压器一次接线和变压器保护装置告警信息。

6、一次线路绝缘受到破坏或者绝缘距离不够

1、送电前后查看一次接线。

7、开关柜本身有故障导致跳闸。

如;接地刀未分，手车断路器容易脱扣。

1、将开关柜手车摇至实验位置检查开关柜是否有问题。

8、用户开关柜保护装置整定定值有误

1、建议用户重新整定保护定值

投入后无电流

1、STATCOM主控屏转换开关不在“投入”位置；

1、将STATCOM转换开关打到“投入”位置。

2、STATCOM启动柜旁路接触器不在合闸位置；

1、启动柜内旁路接触器合闸。

3、调节装置告警指示灯亮，未按“复归”键解锁；

1、按“复归”键复归调节装置，解除闭锁。

4、触发装置101-112扩展插件从链节回报来的光信号较弱或者没有

1、检查光纤是否受损或者链节是否有异常。

5、触发装置主板程序错误或者电源未开

1、打开电源；用其它正常的来替换故障主板查看是否异常。

6、同步装置失去同步信号或者装置电源未开

1、检查采集的同步电压是否正常；打开电源。

7、转换开关虚接或接触不好。

1、检查转换开关接点。

8、链节存在问题

1、做低压触发检查链节主板。

9、VC定值及系数有问题

1、检查定值和设置

10、进线考核点电压相序错误

1、检查电压相序是否正确

11、进线考核点电流相序或极性错误

1、检查电流相序和极性进行更改

在正常运行中开关柜保护装置报SVG断路器跳闸

1、主控屏调节、监控装置与站控装置通讯中断；

1、检查主控屏各单元与站控间通讯线是否接插牢固。

2、监控装置检测到功率单元故障；

1、查找消除功率单元故障原因。

2、对故障链节加低压电压检测链节是否正常，IGBT是否损坏，驱动大板是否正常。

3、风机失电跳闸。

1、检查风机电源。

4、装置失电跳闸

1、检查控制屏各装置电源是否正常。

5、开关柜手车意外脱扣造成的误动作

1、检修开关柜。

6、用户系统异常，开关柜装置保护动作

1、通过用户故障录波检查系统故障。

运行中支路电流消失

1、调节装置告警指示灯亮。

1、按“复归”键复归调节装置，若故障还存在，退出STATCOM，联系维修。

2、触发装置回报插件有某相链节回报光信号较弱或无信号造成三相触发闭锁互锁。

3、系统频率异常导致闭锁。

1、检查光纤是否受损或者链节是否有异常；触发装置有无异常。

2、检查系统频率是否异常。

3、监控装置有告警

1、查看告警信息及VC闭锁原因。

4、中置点J0发生偏移

1、查看偏移原因；调整中置点J0。

2、电阻箱到启动柜一次线缆虚接。

3、电阻箱过热烧毁或者电阻片断开虚接。

5、属于正常的电压或者无功调节范围

1、查看现场电压、无功、和VC控制模式情况，综合判断。

启动柜内异常放电声音

1、电流互感器开路

1、防止电流互感器二次开路。

2、带电显示传感器有谐波涌入

1、正常声音，可能导致带电显示灯时亮时灭。

3、避雷器有虚接

1、上电前检查螺丝是否拧紧。

2、控制屏及保护屏常见故障

装置名称

告警信息或常见故障

处理方法

调节装置

过负荷闭锁告警

1、调整触发角度。

2、根据现场容量调整过负荷电流大小定值。

3、系数J0中置点发生偏移。

4、系统电压发生变化，可查看故障录波。

零序不平衡过压告警

1、装置采集的三相电压数值大小不平衡超过定值，根据实际情况咨询技术部门调整定值大小。

2、三相电压二次线有虚接。

3、系统存在暂态不平衡电压。

4、系统电压发生变化，可查看故障录波。

支路电流不平衡告警

1、系统三相电压严重不平衡。

2、同步电压相序与功率柜进线、封星方式不一致或同步装置有问题。

3、链节有异常。

4、电流线接错后者虚接。

5、触发装置异常。

6、霍尔电流互感器损坏或者参数设置错误。

7、电阻箱到启动柜一次线缆虚接。

8、电阻箱过热烧毁或者电阻片断开虚接。

直流越限告警

1、系数系数直流参数设置错误

2、触发程序不适配，需要更改PCM触发程序

3、霍尔互感器损坏

4、VC互感器板损坏

5、VC电源板损坏

6、VC与霍尔互感器距离过长，通讯线屏蔽层没有接地。

监控装置

驱动模块1或2故障

1、链节驱动主板驱动模块故障。

2、IGBT有故障。

3、适配板虚焊。

4、对故障链节加低压电压检测链节是否正常，IGBT是否损坏，驱动大板是否正常。

逆变输出端1或2故障

1、链节驱动板OUT1或者OUT2虚接、断线。

2、链节驱动板有问题。

3、IGBT有故障。

4、对故障链节加低压电压检测链节是否正常，IGBT是否损坏，驱动大板是否正常。

温度继电器动作

1、继电器误动作。

2、链节散热片温度超过跳闸温度。

电容过电压标志

1、链节直流电容器正负极电压超过900V。

2、异常触发闭锁。

3、控制系统程序异常。

4、链节故障闭锁导致一相链节电压过高

5、驱动大板故障。

告警温度或温度跳闸

1、驱动板检测周围空气温度超过告警或跳闸温度，链节散热不好。

2、散热风机抽风效果不好。

3、过滤棉或链节散热器积聚太多灰尘造成散热问题，清理灰尘。

告警电压差或电压差跳闸

1、链节驱动板有问题，有链节电压过低或者过高导致告警和跳闸；更换链节主板时，不应将电压显示异常的主板全部更换，应按照偏离基础电压最高数值的进行更换并做记录，否则极容易造成跳闸现象越多越乱的情形。

2、用户倒主变压器时，电压出现波动，造成跳闸，应将装换开关打到“自检”位置。

3、定值“链节数”定值设置与实际连接数不符导致程序对链节放电错误。

定值“放电模式”设置为“最小值”。

4、链节上高压瞬间充电时间不一致。

5、主板写入程序错误。

6、电压显示为0000，通讯故障，链节驱动板TM回报光纤头发光弱或者光纤断裂。

7、单个链节电压在投入运行后逐渐降低，驱动板原因或者适配板有虚焊等问题。

8、对故障链节加低压电压检测链节是否正常，IGBT是否损坏，驱动大板是否正常。

通讯故障跳闸

1、链节主板或者主板光纤头问题。

2、光纤受损。

3、监控插件或主板有虚焊。

4、驱动主板的供电电源盒有问题。

5、加低压后查看监控及示波器是否正常，当前情况是否属于偶尔通讯中断故障。

6、环境温度过低导致链节驱动大板电子元件故障。

同步装置

采集同步电压失压

有熔丝熔断或二次线虚接。

装置无电源

1、插件未插牢。

2、电源板有问题。

触发装置

低压不触发

1、程序未改成专用低压触发程序。

2、程序主板有问题。

3、同步装置电压回路未采集电压。

4、IGBT或者大板有问题。

5、未拔掉低压触发装置闭锁光纤

高压不触发

1、未改成对应相序的高压触发程序。

2、有某相链节回报的光信号较弱或者无信号。

3、驱动板触发模块或逆变输出故障。

4、程序主板或者扩展插件有问题。

5、转换开关“投入”位置节点虚接。

6、VC调节装置或者VBE触发程序bug。

7、同步采集电压相序或极性错误。

8、对故障链节加低压电压检测链节是否正常，IGBT是否损坏，驱动大板是否正常。

9、系统频率异常。

主控后台

后台画面死机，弹出对话框后自动关闭Dammi后台

1、升级后台程序。

2、恢复系统。

3、重新启动计算机

无法启动计算机

1、机箱内部插件松动，重新插紧。

2、内存或硬盘有问题造成无法启动进入系统。

3、外部电源有问题。

无法与装置通讯

1、通讯线用错、断线或者屏蔽未接地。

2、工控机扩展卡烧坏。

3、检查装置地址是否错误。

变压器保护装置

上高压电后差动保护动作

1、高低压侧电流极性或者相序接错。

2、保护装置内部程序错误。

3、保护定值计算错误。

4、变压器内部短路或接地故障。

5、变压器保护不适宜使用负序保护

油位异常

1、变压器油枕内油量太少，需要加油。

2、变压器油枕内油量太多，需要放油。

3、注油时未按照油温曲线进行注油。

4、油位表（连杆式）损坏。

瓦斯继电器告警

1、变压器内部绝缘薄弱点造成油被加热有气体析出。

2、变压器油本身因含有气体而导致气体析出。

3、变压器内部故障导致油被高温分解析出大量气体上涌。

瓦斯继电器跳闸

变压器内部故障导致油被高温分解析出大量气体上涌。

压力释放跳闸

1、变压器内部故障导致油被高温分解析出大量气体。

2、内部油的压力过大。

3、压力释放阀接点故障。

油温高告警或跳闸

1、散热片散热效果不好或者风机未启动。

2、环境温度过高。

3、油温探头安装孔内未注入油对探头包进行浸渍。

3、变压器内部局部过热。

4、温升不符合要求。

吸湿器有油滴出

1、注油时错误注入胶囊内。

2、吸湿器底部除湿罩倒入过多变压器油。

三、STATCOM日常维护

1、虽然STATCOM启动柜柜体、功率柜柜体接地处于地电位，但是STATCOM运行时，启动柜内的限流电阻和旁路接触器、功率柜内的各功率单元均为高电位。

因此STATCOM运行时，严禁打开启动柜柜门以及功率柜柜门，避免发生事故。

如需对启动柜、功率柜内的部件进行检修，须断开STATCOM上级断路器并拉开上级隔离后方可进行。

2、STATCOM运行时，由于STATCOM风机抽风的原因导致容易将灰尘吸入STATCOM功率柜，因此应定期更换STATCOM功率柜门的防尘过滤棉以及定期清扫功率柜内功率单元上的灰尘。

为了减少灰尘对STATCOM的影响，应经常打扫动态无功补偿室。

3、变压器请参照常规变压器进行保养维护。

注意：

使用功率单元上的把手搬运功率单元时，不要直接搬功率单元的出线排，以免损伤功率单元里面的IGBT模块。

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